Kuća, dizajn, adaptacija, dekor. Dvorište i vrt. S vlastitim rukama

Termofizička svojstva plinoviti proizvodi izgaranja potrebni za izračunavanje ovisnosti različitih parametara o temperaturi određenog plinovitog medija mogu se utvrditi na temelju vrijednosti danih u tablici. Konkretno, naznačene ovisnosti toplinskog kapaciteta dobivaju se u obliku:

C psm = a -1/ d,

Gdje a = 1,3615803; b = 7,0065648; c = 0,0053034712; d = 20,761095;

C psm = a + bT sm + cT 2 sm,

Gdje a = 0,94426057; b = 0,00035133267; c = -0,0000000539.

Prva je ovisnost poželjnija s obzirom na točnost aproksimacije, druga ovisnost može se usvojiti za izračune niže točnosti.

Fizički parametri dimni plin
(na P = 0,0981 MPa; R CO2 = 0,13; str H20 = 0,11; R N2 = 0,76)

DODATAK 3

(referenca)

Propusnost zraka i dima zračnih kanala i ventila

1. Za utvrđivanje propuštanja ili propuštanja zraka u odnosu na ventilacijske kanale sustava za kontrolu dima mogu se koristiti sljedeće formule dobivene aproksimacijom tabličnih podataka:

za zračne kanale klase H (u rasponu tlaka 0,2 - 1,4 kPa): ΔL = ali(R - b)iz gdje ΔL- curenje (curenje) zraka, m 3 / m 2 · h; R- tlak, kPa; ali = 10,752331; b = 0,0069397038; iz = 0,66419906;

za zračne kanale klase P (u rasponu tlaka 0,2 - 5,0 kPa): gdje je a = 0,00913545; b =-3,1647682 x 108; c =-1,2724412 x 109; d = 0,68424233.

2. Za protupožarne normalno zatvorene zaklopke, numeričke vrijednosti specifičnih karakteristika otpornosti na dim i prodiranje plina, ovisno o temperaturi plina, odgovaraju podacima dobivenim tijekom ispitivanja požara različitih proizvoda u eksperimentalnoj bazi VNIIPO:

Toplina izgaranja. Neto toplinska vrijednost suhog plinovitog goriva Qf široko varira od 4 do 47 MJ / m3 i ovisi o njegovom sastavu - omjeru i kvaliteti zapaljivih i negorivih

Komponente. Najmanja vrijednost Qf je za plin iz visoke peći, čiji je prosječni sastav oko 30% zapaljivih plinova (uglavnom ugljičnog monoksida CO) i oko 60% iz negorivog dušika N2. Najveća

Vrijednost Qf za pridružene plinove, čiji sastav karakterizira povećani sadržaj teških ugljikovodika. Toplina izgaranja prirodnih plinova oscilira u uskom rasponu Qf = 35,5 ... 37,5 MJ / m3.

Najmanja toplina izgaranja pojedinih plinova koji čine plinovita goriva dana je u tablici. 3.2. Za metode određivanja kalorijske vrijednosti plinovitih goriva pogledajte odjeljak 3.

Gustoća. Razlikovati apsolutnu i relativnu gustoću plinova.

Apsolutna gustoća plina pg, kg / m3, je masa plina na 1 m3 zapremine koju zauzima taj plin. Pri izračunu gustoće pojedinog plina uzima se volumen kilomola od 22,41 m3 (kao za idealni plin).

Relativna gustoća plina Rotn omjer je apsolutne gustoće plina u normalnim uvjetima i iste gustoće zraka:

Rotn = Rg / Rv = Rg / 1.293, (6.1)

Gdje su pg, pE - odnosno apsolutna gustoća plina i zraka u normalnim uvjetima, kg / m3. Relativna gustoća plinova obično se koristi za međusobno uspoređivanje različitih plinova.

Vrijednosti apsolutne i relativne gustoće jednostavni plinovi dati su u tablici. 6.1.

Gustoća plinske smjese pjM, kg / m3, određuje se na temelju pravila aditiva prema kojem se svojstva plinova zbrajaju prema njihovom volumnom udjelu u smjesi:

Gdje je Xj volumetrijski sadržaj 7. plina u gorivu,%; (str); je gustoća j-tog plina uključenog u gorivo, kg / m3; n je broj pojedinačnih plinova u gorivu.

Vrijednosti gustoće plinovitih goriva date su u tablici. A.5.

Gustoća plinova p, kg / m3, ovisno o temperaturi i tlaku, može se izračunati formulom

Gdje je p0 gustoća plina u normalnim uvjetima (T0 = 273 K i p0 = 101,3 kPa), kg / m3; p, odnosno T - stvarni tlak, kPa i apsolutna temperatura plina, K.

Gotovo sve vrste plinovitih goriva lakše su od zraka, pa kad dođe do curenja, plin se nakuplja ispod stropova. Iz sigurnosnih razloga, prije pokretanja kotla, neophodno je provjeriti odsutnost plina na najvjerojatnijim mjestima njegovog nakupljanja.

Viskoznost plinova raste s porastom temperature. Vrijednosti koeficijenta dinamičke viskoznosti p, Pa-s, mogu se izračunati pomoću empirijske Sezer-Landove jednadžbe

Tablica 6.1

Karakteristike komponenata plinskog goriva (pri t - O ° S chr = 101,3 kPa)

Gdje je p0 koeficijent dinamičke viskoznosti plina u normalnim uvjetima (G0 = 273 K i p0 - 101,3 kPa), Pa-s; T je apsolutna temperatura plina, K; C - koeficijent ovisno o vrsti plina, K, uzima se prema tablici. 6.2.

Za smjesu plinova, koeficijent dinamičke viskoznosti može se približno odrediti iz vrijednosti viskoznosti pojedinih komponenata:

Gdje je gj maseni udio j-tog plina u gorivu,%; Tsu je koeficijent dinamičke viskoznosti j-te komponente, Pa-s; n je broj pojedinačnih plinova u gorivu.

U praksi se široko koristi kinematički koeficijent viskoznosti V, m2 / s, koji
ry ovisna je o dinamičkoj viskoznosti p kroz gustoću p

V = p / p. (6,6)

Uzimajući u obzir (6.4) i (6.6), koeficijent kinematičke viskoznosti v, m2 / s, ovisno o tlaku i temperaturi, može se izračunati formulom

Gdje je v0 koeficijent kinematičke viskoznosti plina u normalnim uvjetima (Go = 273 K i p0 = 101,3 kPa), m2 / s; p, odnosno G - stvarni tlak, kPa i apsolutna temperatura plina, K; C - koeficijent ovisno o vrsti plina, K, uzima se prema tablici. 6.2.

Vrijednosti koeficijenata kinematičke viskoznosti za plinovita goriva dane su u tablici. A.9.

Tablica 6.2

Koeficijenti viskoznosti i toplinske vodljivosti komponenata plinskog goriva

(pri t = 0 ° S ir = 101,3 kPa)

Toplinska vodljivost. Molekularni prijenos energije u plinovima karakterizira koeficijent toplinske vodljivosti 'k, W / (m-K). Koeficijent toplinske vodljivosti obrnuto je proporcionalan tlaku i raste s porastom temperature. Vrijednosti koeficijenta X mogu se izračunati pomoću Sutherlandove formule

Gdje je X, 0 koeficijent toplinske vodljivosti plina u normalnim uvjetima (G0 = 273 K i Po = 101,3 kPa), W / (m-K); p i T - stvarni tlak, kPa i apsolutna temperatura plina, K; C - koeficijent ovisno o vrsti plina, K, uzima se prema tablici. 6.2.

Vrijednosti koeficijenata toplinske vodljivosti za plinovita goriva date su u tablici. A.9.

Toplinski kapacitet plinovitog goriva na 1 m3 suhog plina ovisi o njegovom sastavu i u opći pogled definirano kao

4L = 0, 01 (SN2N2 + Sos0 +

SN4SN4 + sSo2sOg + - + cx. X;), (6.9) gdje su cH2, cC0, cCsh, cC02, ..., cx. - toplinski kapacitet sastavnih dijelova goriva, odnosno vodika, ugljičnog monoksida, metana, ugljičnog dioksida i i komponente, kJ / (m3-K); H2, CO, CH4, CO2, ..., Xg--

Toplinski kapaciteti zapaljivih komponenata plinovitog goriva dati su u tablici. Klauzula 6, nezapaljivo - u tablici. A.7.

Specifična toplina mokrog plinovitog goriva

Crgtl, kJ / (m3-K), definira se kao

<тл = ctrn + 0,00124cHzq йтля, (6.10) где drTn- влагосодержание газообразного топлива,

Eksplozivnost. Smjesa zapaljivog plina sa zrakom u određenim omjerima u prisutnosti vatre ili čak iskre može eksplodirati, odnosno proces njezina paljenja i izgaranja odvija se brzinom bliskom brzini širenja zvuka. Eksplozivne koncentracije zapaljivog plina u zraku ovise o kemijskom sastavu i svojstvima plina. Volumetrijske koncentracijske granice paljenja za pojedine zapaljive plinove pomiješane sa zrakom dane su ranije u tablici. 6.1. Vodik (4 .., 74% volumno) i ugljični monoksid (12,5… 74%) imaju najšira ograničenja zapaljivosti. Za prirodni plin prosječne donje i gornje granice zapaljivosti su 4,5, odnosno 17 vol.%; za koksnu peć - 5,6 i 31%; za domenu - 35 i 74%.

Toksičnost. Toksičnost se razumijeva kao sposobnost plina da izazove trovanje živih organizama. Stupanj toksičnosti ovisi o vrsti plina i njegovoj koncentraciji. Najopasnije komponente plina u ovom pogledu su ugljični monoksid CO i sumporovodik H2S.

Toksičnost plinskih smjesa uglavnom se određuje koncentracijom najotrovnijeg od komponenata prisutnih u smjesi, dok se njezin štetni učinak u pravilu značajno pojačava u prisutnosti drugih štetnih plinova.

Prisutnost i koncentracija štetnih plinova u zraku može se utvrditi posebnim uređajem - analizatorom plina.

Gotovo svi prirodni plinovi nemaju mirisa. Da bi se otkrilo curenje plina i poduzele sigurnosne mjere, prirodni plin se odorizira prije ulaska u cjevovod, odnosno zasićen tvari koja ima oštar miris (na primjer, merkaptani).

Kalorijska vrijednost različitih goriva vrlo varira. Primjerice, za mazut je preko 40 MJ / kg, a za visoki plin i neke marke uljnih škriljaca - oko 4 MJ / kg. Sastav energetskih goriva također se vrlo razlikuje. Dakle, iste kvalitativne karakteristike, ovisno o vrsti i marki goriva, mogu se naglo kvantitativno razlikovati jedna od druge.

Dane karakteristike goriva. Za usporednu analizu u ulozi karakteristika koje generaliziraju kvalitetu goriva koriste se reducirane karakteristike goriva,% -kg / MJ, koje se u općem obliku izračunavaju formulom

Gdje je xg pokazatelj kvalitete radnog goriva,%; Q [- specifična toplina izgaranja (najniža), MJ / kg.

Tako, na primjer, za izračun smanjenog

Sadržaj vlage u sumpornom pepelu S „p i

Dušik N ^ p (za radno stanje goriva)

Formula (7.1) ima sljedeći oblik,% -kg / MJ:

TOC o "1-3" h z KP = Kl GT; (7,2)

4ph = l7e [; (7,3)

Snp= S ’/ Єíї; (7,4)

^ p = N7 Q [. (7,5)

Kao ilustrativan primjer, slijedeća je usporedba indikativna, pod uvjetom da se različita goriva izgaraju u kotlovima iste toplinske snage. Dakle, usporedba smanjenog sadržaja vlage u ugljenu u blizini Moskve

Ocjene 2B (WЈp = 3,72% -kg / MJ) i Nazarov-

Ugljen 2B (W ^ p = 3,04% -kg / MJ) pokazuje da će u prvom slučaju količina vlage koja se unosi u peć kotla s gorivom biti približno 1,2 puta veća nego u drugom, unatoč činjenici da ta radna vlaga ugljena u blizini Moskve (W [= 31%) manje je od uglja

Nazarovski ugljen (Wf = 39%).

Konvencionalno gorivo. U energetici, za usporedbu učinkovitosti upotrebe goriva u raznim kotlovnicama, planiranje proizvodnje i potrošnje goriva u ekonomskim proračunima uveden je koncept ekvivalentnog goriva. Kao referentno gorivo uzima se takvo gorivo, čija je specifična toplina izgaranja (najniža) u radnom stanju jednaka Qy T = 29300 kJ / kg (ili

7000 kcal / kg).

Za svako prirodno gorivo postoji takozvani bezdimenzijski toplinski ekvivalent E, koji može biti veći ili manji od jednog:

Vlažni zrak mješavina je suhog zraka i vodene pare. U nezasićenom zraku vlaga je u stanju pregrijane pare, pa se zato svojstva vlažnog zraka mogu približno opisati zakonima idealnih plinova.

Glavne karakteristike vlažnog zraka su:

1. Apsolutna vlaga g, koja određuje količinu vodene pare sadržane u 1 m 3 vlažnog zraka. Vodena para zauzima čitav volumen smjese, stoga je apsolutna vlažnost zraka jednaka masi od 1 m 3 vodene pare ili gustoći pare, kg / m 3

2. Relativna vlažnost j izražava se omjerom apsolutne vlažnosti zraka i njegove najveće moguće vlažnosti pri istom tlaku i temperaturi, ili omjerom mase vodene pare sadržane u 1 m 3 vlažnog zraka, prema masa vodene pare potrebna za potpuno zasićenje 1 m 3 vlažnog zraka pod istim tlakom i temperaturom.

Relativna vlažnost određuje stupanj zasićenja vlagom u zraku:

, (1.2)

gdje je parcijalni tlak vodene pare koji odgovara njezinoj gustoći Pa; - tlak zasićene pare na istoj temperaturi, Pa; - najveća moguća količina pare u 1 m 3 zasićenog vlažnog zraka, kg / m 3; - gustoća pare pri parcijalnom tlaku i temperaturi vlažnog zraka, kg / m 3.

Odnos (1.2) vrijedi samo kada se može pretpostaviti da je para tekućine idealan plin do stanja zasićenja.

Gustoća vlažnog zraka r zbroj je gustoće vodene pare i suhog zraka pri parcijalnim tlakovima od 1 m 3 vlažnog zraka pri temperaturi vlažnog zraka T, K:

(1.3)

gdje je gustoća suhog zraka pri djelomičnom tlaku u 1 m 3 vlažnog zraka, kg / m 3; - parcijalni tlak suhog zraka, Pa; - plinska konstanta suhog zraka, J / (kg × K).

Izražavajući i jednadžbom stanja zraka i vodene pare dobivamo

, (1.5)

gdje je maseni protok zraka i vodene pare, kg / s.

Te jednakosti vrijede za isti volumen V vlažnog zraka i iste temperature. Dijeleći drugu jednakost s prvom, dobivamo još jedan izraz za sadržaj vlage

. (1.6)

Zamjenjujući ovdje vrijednosti plinskih konstanti za zrak J / (kg × K) i za vodenu paru J / (kg × K), dobivamo vrijednost sadržaja vlage, izraženu u kilogramima vodene pare na 1 kg vode suh zrak

. (1.7)

Zamjena parcijalnog tlaka zraka vrijednošću, gdje je od prethodne i U- barometarski tlak zraka u istim jedinicama kao R, dobivamo za vlažni zrak pod zračnim tlakom

. (1.8)

Dakle, pri danom zračnom tlaku, sadržaj vlage u zraku ovisi samo o parcijalnom tlaku vodene pare. Maksimalni mogući sadržaj vlage u zraku, odakle

. (1.9)

Budući da se tlak zasićenja povećava s temperaturom, maksimalna moguća količina vlage koja se može sadržavati u zraku ovisi o njegovoj temperaturi, a što je veća, to je temperatura viša. Ako su jednadžbe (1.7) i (1.8) riješene za i, tada dobivamo

(1.10)

. (1.11)

Količina vlažnog zraka u kubičnim metrima po 1 kg suhog zraka izračunava se po formuli

(1.12)

Specifični volumen vlažnog zraka v, m 3 / kg, određuje se dijeljenjem volumena vlažnog zraka s masom smjese na 1 kg suhog zraka:

Vlažni zrak kao nosač topline karakterizira entalpija (u kilodžulima na 1 kg suhog zraka) jednaka zbroju entalpija suhog zraka i vodene pare

(1.14)

gdje je specifični toplinski kapacitet suhog zraka, kJ / (kg × K); t- temperatura zraka, ° S; ja- entalpija pregrijane pare, kJ / kg.

Entalpija 1 kg suhe zasićene vodene pare pri niskim tlakovima određuje se empirijskom formulom, kJ / kg:

gdje je konstantni koeficijent, približno jednak entalpiji pare pri temperaturi od 0 ° C; = 1,97 kJ / (kg × K) - specifični toplinski kapacitet pare.

Zamjena vrijednosti ja u izraz (1.14) i uzimajući specifični toplinski kapacitet suhog zraka konstante i jednake 1.0036 kJ / (kg × K), nalazimo entalpiju vlažnog zraka u kilodžulima po 1 kg suhog zraka:

Jednadžbe slične prethodno razmotrenim koriste se za određivanje parametara mokrog plina.

, (1.17)

gdje je plinska konstanta za ispitni plin; R- tlak plina.

Entalpija plina, kJ / kg,

gdje je specifični toplinski kapacitet plina, kJ / (kg × K).

Apsolutni sadržaj vlage u plinu:

. (1.19)

Pri izračunavanju kontaktnih izmjenjivača topline za nosače topline zrak-voda možete koristiti podatke iz tablice. 1.1-1.2 ili izračunate ovisnosti za određivanje fizikalno-kemijskih parametara zraka (1,24-1,34) i vode (1,35). Za dimne plinove mogu se koristiti podaci iz tablice 1. 1.3.

Gustoća mokrog plina, kg / m 3:

, (1.20)

gdje je gustoća suhog plina pri 0 ° C, kg / m 3; M g, M p - molekularne težine plina i pare.

Koeficijent dinamičke viskoznosti mokrog plina, Pa × s:

, (1.21)

gdje je koeficijent dinamičke viskoznosti vodene pare, Pa × s; - koeficijent dinamičke viskoznosti suhog plina, Pa × s; - masena koncentracija pare, kg / kg.

Specifični toplinski kapacitet mokrog plina, kJ / (kg × K):

Koeficijent toplinske vodljivosti mokrog plina, W / (m × K):

, (1.23)

Gdje k Je li adijabatski eksponent; U- koeficijent (za monatomske plinove U= 2,5; za dvoatomske plinove U= 1,9; za triatomske plinove U = 1,72).

Tablica 1.1. Fizička svojstva suhog zraka ( R= 0,101 MPa)

Termofizička svojstva suhog zraka mogu se približiti sljedećim jednadžbama.

Kinematička viskoznost suhog zraka pri temperaturama od -20 do +140 ° C, m 2 / s:

Godišnje; (1,24)

i od 140 do 400 ° C, m 2 / s:

. (1.25)

Tablica 1.2. Fizička svojstva zasićene vode

Gustoća mokrog plina, kg / m 3.

Prilikom izrade peći, idealno bi bilo da imate dizajn koji će automatski osigurati onoliko zraka koliko je potrebno za izgaranje. Na prvi pogled to se može učiniti dimnjakom. Zapravo, što drvo intenzivnije gori, što više treba biti vrućih dimnih plinova, to više treba biti propuh (model rasplinjača). Ali to nije slučaj. Propuh uopće ne ovisi o količini stvorenih vrućih dimnih plinova. Propuh je pad tlaka u cijevi od glave cijevi do kamina. Određuje se visinom cijevi i temperaturom dimnih plinova, odnosno njihovom gustoćom.

Vuča se određuje formulom:

F = A (p u - p d) h

gdje je F potisak, A koeficijent, p in je gustoća vanjskog zraka, p d je gustoća dimnih plinova, h visina dimnjaka

Gustoća dimnih plinova izračunava se po formuli:

p d = p in (273 + t in) / (273 + t in)

gdje su t in i d d temperatura u Celzijevim stupnjevima vanjskog atmosferskog zraka izvan dimnjaka i dimnih plinova u dimnjaku.

Brzina kretanja dimnih plinova u cijevi (volumetrijski protok, odnosno usisni kapacitet cijevi) G uopće ne ovisi o visini dimnjaka i određuje se temperaturnom razlikom između dimnih plinova i vanjskog zraka, kao i površinom presjeka dimnjaka. Iz toga proizlaze brojni praktični zaključci.

Prvo, dimnjaci se uopće ne rade kako bi se povećao protok zraka kroz kamin, već samo da bi se povećao propuh (odnosno pad tlaka u cijevi). To je vrlo važno kako bi se spriječilo prevrtanje propuha (dim iz peći) kada postoji vjetar natrag (vrijednost propuha uvijek mora premašiti mogući povrat vjetra).

Drugo, prikladno je regulirati protok zraka uz pomoć uređaja koji mijenjaju površinu slobodnog presjeka cijevi, odnosno uz pomoć ventila. Povećanjem površine presjeka kanala dimnjaka, na primjer dvostruko, može se očekivati ​​približno dvostruko povećanje volumetrijskog protoka zraka kroz kamin.

Objasnimo to na jednostavnom i ilustrativnom primjeru. Imamo dvije identične peći. Kombiniramo ih u jedno. Dobivamo dvostruko veću peć s dvostrukom količinom drva koja gori, s dvostrukim protokom zraka i površinom presjeka cijevi. Ili (što je isto), ako u kaminu gori sve više i više drva za ogrjev, tada je potrebno otvarati sve više i više ventila na cijevi.

Treće, ako peć normalno gori u stabilnom stanju, a mi dodatno pustimo protok hladnog zraka u kamin pored gorućeg drva u dimnjak, tada će se dimni plinovi odmah ohladiti i protok zraka kroz štednjak će se smanjiti. U tom će slučaju goruće ogrjevno drvo početi blijedjeti. Odnosno, čini se da ne utječemo izravno na ogrjevno drvo i usmjeravamo dodatni protok mimo ogrjevnog drva, ali ispada da cijev može prolaziti manje dimnih plinova nego prije, kada je taj dodatni protok zraka izostao. Sama cijev će smanjiti protok zraka za drvo, što je prethodno bilo, i, osim toga, neće propustiti dodatni protok hladnog zraka. Drugim riječima, dimnjak će biti zaključan.

Zbog toga su curenja hladnog zraka kroz proreze u dimnjacima, prekomjerno strujanje zraka u kaminu i doista svi gubici topline u dimnjaku, što dovodi do smanjenja temperature dimnih plinova, toliko štetni.

Četvrto, što je veći koeficijent plinsko-dinamičkog otpora dimnjaka, to je niža potrošnja zraka. Odnosno, poželjno je zidove dimnjaka učiniti što glatkijim, bez vrtloga i bez zavoja.

Peti, što je temperatura dimnih plinova niža, to se brzina protoka zraka naglo mijenja s fluktuacijama temperature dimnih plinova, što objašnjava situaciju nestabilnosti rada cijevi tijekom paljenja peći.

U šestom, pri visokim temperaturama dimnih plinova, protok zraka ne ovisi o temperaturi dimnih plinova. To jest, s jakim izgaranjem peći, potrošnja zraka prestaje se povećavati i počinje ovisiti samo o presjeku cijevi.

Problemi s nestabilnošću pojavljuju se ne samo pri analizi toplinskih karakteristika cijevi, već i pri razmatranju dinamike protoka plina u cijevi. Zapravo, dimnjak je dobro napunjen laganim dimnim plinovima. Ako se ovaj laki dimni plin ne podiže vrlo brzo prema gore, tada je moguće da se teški vanjski zrak jednostavno utopi u laganom plinu i stvori sloj padajućeg toka u gomili. Ova je situacija osobito vjerojatna kada su zidovi dimnjaka hladni, odnosno tijekom paljenja peći.

Sl. 1. Shema kretanja plina u hladnom dimnjaku: 1 - ložište; 2 - dovod zraka kroz puhalo; 3-dimnjak; 4 - zaporni ventil; 5 - zub kamina; 6-dimni plinovi; 7-toni hladan zrak; 8 - protok zraka koji uzrokuje prevrtanje potiska.

a) glatka otvorena okomita cijev
b) cijev s ventilom i zubom
c) cijev s gornjim ventilom

Pune strelice - smjerovi kretanja lakih vrućih dimnih plinova. Točkaste strelice - smjerovi dolje hladnog teškog zraka iz atmosfere.

Na sl. 1a shematski je prikazana peć u koju se dovodi zrak 2 i odvode dimni plinovi 6 kroz dimnjak 6. Ako je presjek dimnjaka velik (ili je brzina dimnih plinova mala), onda kao rezultat bilo koje kolebanje, hladni teški atmosferski zrak 7 počinje prodirati u dimnjak, dopirući čak i do kamina. Ovaj padajući protok može zamijeniti "redoviti" protok zraka kroz puhalo 2. Čak i ako je peć zaključana na svim vratima i sve zaklopke za usis zraka su zatvorene, peć i dalje može gorjeti zbog zraka koji dolazi odozgo. Inače, to se često događa kad ugljen izgori s zatvorenim vratima pećnice. Može se čak dogoditi potpuno prevrtanje propuha: zrak će ući odozgo kroz cijev, a dimni plinovi izlazit će kroz vrata.

Zapravo, na unutarnjem zidu dimnjaka uvijek postoje nepravilnosti, nakupine, hrapavosti, pri sudaru s kojima se dimni plinovi i protutnjajuće hladne zračne struje kovitlaju i međusobno miješaju. Istodobno se hladni silazni protok zraka istiskuje ili, kada se zagrije, počinje dizati, pomiješan s vrućim plinovima.

Učinak odvijanja silaznih protoka hladnog zraka prema gore pojačan je u prisutnosti djelomično otvorenih ventila, kao i takozvanog zuba, koji se široko koristi u tehnologiji izrade kamina ( sl. 1b). Zub sprečava protok hladnog zraka iz dimnjaka u prostor kamina i tako sprečava dim iz kamina.

Zračne struje prema dolje u dimnjaku posebno su opasne po maglovitom vremenu: dimni plinovi ne mogu ispariti ni najmanje kapljice vode, ohlade se, propuh se smanji i može se čak i prevrnuti. Istodobno, štednjak puno puši, ne razbuktava se.

Iz istog razloga peći s vlažnim dimnjacima jako puše. Gornji ventili ( sl. 1c), regulirano ovisno o brzini dimnih plinova u dimnjaku. Međutim, rad takvih ventila je nezgodan.

Sl. 2. Ovisnost koeficijenta viška zraka a o vremenu zagrijavanja peći (puna krivulja). Isprekidana krivulja je potrebna potrošnja zraka G potrošni materijal za potpunu oksidaciju proizvoda izgaranja ogrjevnog drva (uključujući čađu i hlapljive tvari) u dimnim plinovima (u relativnim jedinicama). Krivulja točkasta je stvarna brzina protoka zraka G cijevi predviđena gazom cijevi (u relativnim jedinicama). Omjer viška zraka količnik je razdvajanja G cijevi prema potrošnji G

Stabilan i dovoljno jak propuh nastaje tek nakon što se zidovi dimnjaka zagriju, što dugo traje, pa na početku protoka uvijek nema dovoljno zraka. Odnos viška zraka manji je od jedan, a štednjak puši ( sl. 2). I obratno: na kraju pečenja dimnjak ostaje vruć, propuh ostaje dugo, iako je ogrjevno drvo već praktički izgorjelo (koeficijent viška zraka je više od jedan). Metalne peći s metalno izoliranim dimnjacima brže dolaze u način rada zbog svog malog toplinskog kapaciteta u usporedbi s dimnjacima od opeke.

Analiza procesa u dimnjaku može se nastaviti, ali već je toliko jasno da bez obzira na to koliko je sama peć dobra, sve njene prednosti lošim dimnjakom mogu se poništiti. Naravno, idealno bi bilo da se dimnjak mora zamijeniti modernim sustavom prisilnog odvođenja dimnih plinova pomoću električnog ventilatora s promjenjivom brzinom protoka i s prethodnom kondenzacijom vlage iz dimnih plinova. Takav sustav, između ostalog, mogao bi pročišćavati dimne plinove od čađe, ugljičnog monoksida i drugih štetnih nečistoća, kao i hladiti ispuštene dimne plinove i osigurati povrat topline.

Ali sve je to u dalekoj budućnosti. Za ljetnog stanovnika i vrtlara dimnjak ponekad može postati puno skuplji od same peći, posebno u slučaju grijanja kuće na više razina. Dimnjaci za saunu obično su jednostavniji i kraći, ali toplotna snaga peći može biti vrlo velika. Takve su cijevi u pravilu jako vruće cijelom dužinom, iz njih često izlijeću iskre i pepeo, ali gubitak kondenzacije i čađe zanemariv je.

Ako i dalje planirate koristiti zgradu kupališta samo kao kupalište, cijev se također može učiniti neizoliranom. Ako vi kupku smatrate mjestom mogućeg boravka (privremeni boravak, noćenja), posebno zimi, onda je korisnije cijev odmah izolirati, i to kvalitativno, "za život". Istodobno, peći se mogu mijenjati barem svaki dan, dizajn se može odabrati uspješnije i primjerenije, a cijev će biti ista.

Barem, ako peć radi u načinu dugotrajnog gorenja (tinjajuće ogrjevno drvo), tada je izolacija cijevi prijeko potrebna, jer će pri malim snagama (1 - 5 kW) neizolirana metalna cijev postati prilično hladna, teći će kondenzat obilno, što čak može zalediti i blokirati cijev ledom. To je posebno opasno u prisutnosti mreže za zaustavljanje iskre i kišobrana s malim otvorima. Odvodnici iskre preporučuju se za intenzivno grijanje ljeti, a zimi izuzetno opasni za slabe načine gorenja drva za ogrjev. Zbog mogućeg začepljenja cijevi ledom, 1991. godine zabranjeno je postavljanje deflektora i kišobrana na dimnjake (a i ranije na dimnjake plinskih peći).

Iz istih razloga, ne biste se trebali zanositi visinom cijevi - razina potiska nije toliko važna za reverzibilnu peć za saunu. Ako počne pušiti, sobu uvijek možete brzo prozračiti. Ali mora se poštivati ​​visina iznad grebena krova (najmanje 0,5 m) kako bi se spriječilo prevrtanje potiska u naletima vjetra. Na ravnim krovovima cijev bi trebala viriti iznad snježnog pokrivača. U svakom slučaju, bolje je imati cijev nižu, ali topliju (nego višu, ali hladniju). Visoke cijevi zimi uvijek su hladne i opasne za upotrebu.

Hladni dimnjaci imaju puno nedostataka. Istodobno, neizolirane, ali ne baš dugačke cijevi na metalnim pećima brzo se zagrijavaju tijekom potpirivanja (puno brže od cijevi od opeke), ostaju vruće uz snažno zagrijavanje i stoga se vrlo široko koriste u kupkama (i ne samo u kupkama) , pogotovo jer su relativno jeftini. Azbestno-cementne cijevi ne koriste se na metalnim pećima, jer su teške i također se ruše kad se pregriju s letećim fragmentima.

Sl. 3. Najjednostavniji dizajni metalnih dimnjaka: 1 - okrugli metalni dimnjak; 2 - odvodnik iskre; 3 - kapa za zaštitu cijevi od atmosferskih oborina; 4 - rogovi; 5 - krovna letva; 6 - drvene šipke između rogova (ili greda) za dizajn vatrogasnog otvora (rezanje) na krovu ili stropu (ako je potrebno); 7 - krovni greben; 8 - mekani krov (krovni materijal, hidro-staklo, mekane pločice, valoviti karton-bitumenski limovi itd.); 9 - metalni lim za pokrivanje krova i preklapanje otvora (dopušteno je koristiti ravni lim aceida - azbestno-cementnu električnu izolacijsku ploču); 10 - metalna drenažna podloga; 11 - azbestno brtvljenje praznine (zgloba); 12 - metalna kapa vidre; 13 - stropne grede (s ispunjavanjem prostora izolacijom); 14 - obloga stropa; 15 - kat potkrovlja (ako je potrebno); 16 - metalni lim stropnog reza; 17 - metalni ojačavajući uglovi; 18 - metalni pokrov stropnog reza (ako je potrebno); 19 - nezapaljiva izolacija otporna na toplinu (ekspandirana glina, pijesak, perlit, mineralna vuna); 20 - zaštitni poklopac (metalni lim preko sloja azbestnog kartona debljine 8 mm); 21 - metalni štit cijevi.

a) neizolirana cijev;
b) toplinski izoliranom zaštićenom cijevi s otporom prijenosa topline od najmanje 0,3 m 2 - stupnjeva / W (što je ekvivalentno debljini opeke od 130 mm ili debljini od 20 mm izolacije od mineralne vune).

Na sl. 3 prikazuje tipične sheme ožičenja neizoliranih metalnih cijevi. Sama cijev treba kupiti od nehrđajućeg čelika debljine najmanje 0,7 mm. Najviše trčani promjer ruske cijevi je 120 mm, finski - 115 mm.

Prema GOST 9817-95, površina presjeka višeokretnog dimnjaka mora biti najmanje 8 cm 2 po 1 kW nazivne toplinske snage koja se oslobađa u peći kada gori drvo. Ovu snagu ne treba miješati s izlaznom toplinom peći koja troši toplinu koja se pušta s vanjske površine opeke peći u prostoriju prema SNiP 2.04.05-91. Ovo je jedan od mnogih nesporazuma u našim propisima. Budući da se štednjaci s visokom toplinom obično zagrijavaju samo 2-3 sata dnevno, snaga peći približno je deset puta veća od snage otpuštanja topline s površine cigle.

Sljedeći put ćemo razgovarati o značajkama ugradnje dimnjaka.