가스 보일러 파이프 출구의 연도 가스 온도. 굴뚝 통과: 통풍 불량의 원인 및 굴뚝 가스 온도 보일러실의 배가스 온도 적용

창밖 - 축축하다 가을 저녁, 그리고 벽난로에서 불이 밝게 타 오르고 방은 매우 특별한 따뜻함으로 가득 차 있습니다... 이 시골의 짧은 서사시가 현실이 되려면 유능하게 설계되고 설치된 굴뚝이 필요합니다. 기억나는 일.

굴뚝의 신뢰성과 효율성은 주로 다음 사항에 따라 달라집니다. 난방 장치, 그 반대도 마찬가지입니다. 따라서 각 유형의 벽난로마다 최선의 선택굴뚝.

매우 다른 벽난로

마지막으로 마지막 유형은 벽난로 스토브입니다. 집 구별되는 특징유사한 장치로 인해 유사성을 나타냅니다. 진짜 오븐, - 연도 가스가 상당히 낮은 온도로 냉각되는 내장형 연기 채널이 있습니다. 이와 관련하여 대규모 벽돌이나 단열이 잘 된 모듈형 굴뚝이 필요합니다.

연기가 나는 길을 비켜라!

민족지학적 손길

우수리 지역의 한인 정착민들의 집에는 매우 이국적인 굴뚝이 설치되어 있었습니다. V.K. Arsenyev는 다음과 같이 설명했습니다. “내부에는... 점토 운하가 있습니다. 방의 절반 이상을 차지합니다. 그들은 운하 아래를 지나간다 굴뚝, 방의 바닥을 따뜻하게 하고 집 전체에 열을 퍼뜨립니다. 연기 덕트는 굴뚝을 대체하는 크고 속이 빈 나무로 외부로 연결됩니다.”

30년대까지 볼가 지역과 시베리아의 일부 민족. XX세기 Chuval은 널리 퍼져있었습니다. 그 위에 직선 굴뚝이 매달려있는 벽걸이 형 개방형 난로였습니다. 난로는 돌이나 통나무에 흙을 덮어 만들었고, 굴뚝은 속이 빈 나무와 흙을 입힌 얇은 기둥으로 만들었다. 겨울에는 하루 종일 추발에 난방을 하고 밤에는 파이프를 막았습니다.

벽돌 굴뚝최근까지 도시 건설과 농촌 건설 모두 실질적으로 대안이 없었습니다. 다재다능함 건축 자재, 벽돌을 사용하면 굴뚝 채널 수와 벽 두께를 변경할 수 있습니다 (굴뚝의 거리 부분을 구성할 때뿐만 아니라 바닥과 지붕이 지나가는 장소에서 필요한 두꺼움을 만들 수 있습니다). 건축 기술을 따르면 벽돌 굴뚝은 내구성이 매우 뛰어납니다. 그러나 단점도 있습니다. 상당한 질량으로 인해 (단면적이 260인 파이프)

벽돌 굴뚝을 설치하려면 매우 높은 자격을 갖춘 건축업자가 필요합니다. 건설 중 가장 흔한 실수는 무엇입니까? 이는 품질이 낮거나 부적합한 벽돌(약하게 연소된 칸막이 또는 벽)을 선택하는 것입니다. 5mm 이상의 벽돌 조인트 두께; 가장자리 놓기; 경사진 지역에 계단식(“들쭉날쭉한”) 벽돌 사용; 용액의 부적절한 준비 (예를 들어 점토의 지방 함량을 고려하지 않고 점토와 모래 부분의 비율을 선택한 경우), 부주의하게 벽돌을 쪼개거나 자르는 경우; 부주의한 채우기 및 벽돌 솔기 붕대 감기(공극 및 이중 수직 솔기 존재); 가연성 물질로 만들어진 구조물 가까이에 파이프를 놓는 것.

벽돌 파이프의 상태는 지속적인 모니터링이 필요합니다. 이전에는 확실히 하얗게 칠해졌습니다. 흰색 표면에서는 그을음이 눈에 띄기 쉽기 때문에 균열이 있음을 나타냅니다.

전문가 의견

벽돌파이프수세기 동안 충실하게 인간을 섬겼습니다. 이 재료로 스토브와 벽난로를 놓는 것은 거의 예술입니다. 역설은 미사 기간 동안 시골집 건설우리나라에서는 이 기술이 심각한 피해를 입었습니다. 수많은 불행한 난로 제작자의 "작업"의 결과는 슬펐으며 가장 중요한 것은 벽돌 화실과 굴뚝에 대한 불신을 불러 일으켰다는 것입니다. 따라서 공장에서 바로 사용할 수 있는 굴뚝 시스템을 국내 시장으로 홍보하기 위한 유리한 조건이 생겨났으며 계속해서 존재하고 있습니다.

알렉산더 질야코프,
사우나 및 벽난로 회사 도매 부서 책임자

스테인레스 스틸 파이프오늘날 가장 널리 사용되는 굴뚝 유형이 그 원인일 수 있습니다. 강철 모듈형 시스템부인할 수 없는 장점이 많습니다. 주요한 것은 경량, 설치 용이성, 다양한 직경과 길이의 파이프 및 모양 요소를 다양하게 선택할 수 있다는 것입니다. 강철 굴뚝단일 및 이중 회로의 두 가지 버전으로 제조됨(후자는 두 개의 "샌드위치" 형태) 동축 파이프불연성 단열층 포함). 첫 번째는 난방실에 설치하고 벽난로를 기존 굴뚝에 연결하고 오래된 벽돌 파이프를 소독하기 위한 것입니다. 두 번째는 준비되어 있습니다. 건설적인 해결책, 건물 내부와 외부에 굴뚝을 설치하는 데에도 동일하게 적합합니다. 스테인레스 스틸로 만들어진 특별한 유형의 연기 채널은 유연한 단일 벽 및 이중 벽(단열재 없음) 주름형 호스입니다.

단일 회로 굴뚝 및 샌드위치 형 굴뚝의 내부 파이프 생산에는 합금 내열 및 내산성 강판 (일반적으로 두께 0.5-0.6 mm)이 사용됩니다. 외부와 내부가 특수 검정색 에나멜로 코팅된 탄소강으로 만들어진 단일 회로 굴뚝(예: 스페인 보필(Bofill) 제품에서 사용 가능)은 내열성 측면에서 스테인레스 스틸 파이프보다 훨씬 우수합니다. 그들은 또한 응결을 두려워하지 않지만 코팅이 손상되지 않은 경우에만 쉽게 손상될 수 있습니다(예: 굴뚝 청소 시). 두께 1mm의 "검은색" 강철로 만들어진 코팅되지 않은 파이프의 사용 수명은 5년을 초과하지 않습니다.

샌드위치 파이프의 케이싱(쉘)은 일반적으로 일반(비내열) 스테인레스 스틸로 만들어지며 전기화학적으로 광택 처리되어 경면 마감 처리되며 Jeremias(독일)와 같은 일부 제조업체에서는 모든 색상의 에나멜 페인팅을 제공합니다. 스케일 RAL. 아연 도금 강철 케이싱의 사용은 건물 내부에 굴뚝을 설치할 때만 정당화됩니다. 외부에서 굴뚝을 적극적으로 사용하면 이러한 파이프는 오래 지속되지 않습니다. 주기적인 가열로 인해 부식이 심해집니다.

전문가 의견

굴뚝 생산에 사용되는 스테인레스강은 두 가지 범주로 나뉩니다. 자기 페라이트(자성 페라이트) 미국 시스템 ASTM 표준화는 AISI 409, 430, 439 등)과 비자성 오스테나이트(AISI 304, 316, 321 등)입니다. AISI 409 강철(구성: 0.08% C, 1% Mn, 1% Si, 10.5-11.75% Cr, 0.75% Ti)에 대한 테스트에 따르면, 절연 굴뚝 조각 내부 파이프의 임계 온도 값은 다음과 같습니다. 결정간 부식의 효과가 눈에 띄게 나타났으며 800-900과 같습니다.

알렉세이 마트비예프,
NII KM 회사의 상업 부서 책임자

샌드위치 파이프의 단열층은 세 가지 문제를 동시에 해결합니다. 즉, 통풍에 부정적인 영향을 미치는 저체온증을 방지합니다. 배가스, 굴뚝 내부 벽의 온도가 이슬점까지 떨어지는 것을 방지하고 마지막으로 외부 벽의 화재 안전 온도를 보장합니다. 선택 단열재작음: 일반적으로 현무암 울(덴마크 록울, 핀란드 파록) 또는 실리콘 울(Supersil, "엘리트", 둘 다 - 러시아), 펄라이트 모래(그러나 굴뚝 설치 중에만 채울 수 있음)입니다.

기밀성과 같은 굴뚝의 매우 중요한 특성은 파이프 조인트의 설계에 따라 달라지므로 모든 제조업체는 파이프 조인트를 완벽하게 만들기 위해 노력합니다. 따라서 Hild 굴뚝(프랑스)의 밀봉은 센터링 커플 링을 통해 제공됩니다. 조인트에 형성된 이중 환형 돌출부는 각 모듈 배송에 포함된 클램프로 압착됩니다. Raab 굴뚝은 링 립과 결합된 원뿔 모양의 연결을 가지고 있습니다. Selkirk 시스템(영국)에서는 클램프의 특수 설계로 인해 높은 가스 밀도를 달성할 수 있습니다. 대부분의 스테인레스 스틸 굴뚝은 전통적인 방식으로 설치되며 여기서는 부품의 품질에 따라 많은 것이 달라집니다. 일반적으로 상단 모듈은 하단 모듈에 배치되지만 단일 회로이며 외부에 배치할 때 이중 회로 모듈은 상단 모듈을 하단 모듈에 삽입하여 결합해야 조인트를 통한 응축수 누출을 ​​방지할 수 있습니다.

다양한 특성을 지닌 벽난로용 굴뚝

* - 활엽수, 석탄을 연료로 사용하거나 초안이 초과되는 경우 온도가 지정된 값을 초과할 수 있습니다.
** - 동석으로 만든 벽난로 용 스토브의 경우; 금속 - 최대 400

세라믹 굴뚝- 이것은 동일한 "샌드위치"이지만 완전히 다른 조리법에 따라 "요리"되었습니다. 내부 파이프는 내화 점토 도자기로 만들어지고, 중간층은 영구 현무암 울로 만들어지며, 외부 층은 경량 콘크리트 부분이나 거울 스테인레스 스틸로 만들어집니다. 이러한 시스템은 Schiedel(독일) 회사가 국내 시장에 선보입니다.

세라믹 굴뚝은 고온(최대 1000℃)에 강합니다.

세라믹 시스템에도 단점이 있습니다. 콘크리트 케이싱이 있는 굴뚝은 상당한 질량(80kg에서 1선형 미터의 무게)을 가지며 주 굴뚝(자립형)으로만 사용할 수 있으며 장애물을 우회하는 것을 허용하지 않습니다. 이러한 굴뚝의 "약한 연결"이 연결 지점입니다. 제조업체는 서비스 수명이 더 짧기 때문에 향후 교체가 필요한 금속 모듈(모듈)의 사용을 제공하므로 벽난로를 만들 때 고려해야 합니다.

스테인레스 스틸 내부 파이프와 콘크리트 케이싱을 갖춘 Raab 굴뚝:
환기 덕트 포함
아니면 그것 없이는 (b)

마지막으로 금속은 열팽창 계수가 높기 때문에 세라믹과 잘 결합되지 않습니다. 세라믹 파이프에 들어가는 강관 주변에는 상당히 큰 (약 10mm) 간격을 남겨 두어야합니다. 석면 코드 또는 내열 밀봉재로 채워져 있습니다.

그러나 세라믹 굴뚝의 높은 신뢰성과 내구성(공장 보증은 30년, 제조업체에 따르면 실제 서비스 수명은 100년 이상)으로 인해 나열된 단점을 무시할 수 있습니다. 또한 Schiedel 제품의 가격은 수입 스테인레스 스틸 시스템의 가격과 상당히 비슷합니다. 응축수 수집기, 검사, 연결 장치 및 댐퍼를 포함하여 굴뚝의 처음 3미터 세트만 상대적으로 비쌉니다. 예를 들어, 환기 덕트가 없는 직경 200mm의 세라믹 파이프가 있는 Uni 시스템의 높이 10m 굴뚝 비용은 약 43,000루블입니다.

길이 1000mm의 이중 회로 스테인리스 스틸 모듈의 비교 비용.

파이프는 몇 개 정도가 적당합니까?

두 개의 벽난로를 하나의 굴뚝에 연결할 가능성에 대한 질문은 논란의 여지가 있습니다. SNiP 41-01-2003의 요구 사항에 따르면 "원칙적으로 각 용광로마다 별도의 굴뚝이나 채널이 제공되어야 합니다... 하나에 연결할 수 있습니다. 굴뚝같은 층에 있는 한 아파트에 두 개의 스토브가 있습니다. 굴뚝을 연결할 때 굴뚝을 두 개의 채널로 나누는 중간 벽에 컷이 제공되어야합니다. - 에드.) 파이프 연결 바닥에서 높이가 1m 이상입니다. "절단은 벽돌 굴뚝에서만 가능합니다. 굴뚝이 모듈 식인 경우 티를 사용하여 파이프를 연결하면 충분합니다. 두 번째 화실을 첫 번째 파이프에 연결합니다 (연기 덕트에 다른 직경, 작은 것이 더 큰 것으로 절단됩니다. 그 후에 채널의 단면적을 늘려야합니다. 얼마나 많이? 일부 전문가들은 용광로의 동시 작동이 계획된 경우 단면적은 간단한 합산으로 결정된다고 믿습니다. 다른 사람들은 두 개의 화실이 더 잘 예열될 것이기 때문에 30-50%를 "투입"하는 것으로 충분하다고 생각합니다. 일반 파이프초안이 증가하지만 이는 높이가 6m를 넘는 굴뚝에만 적용됩니다.

서로 다른 층에 있는 두 개의 스토브를 하나의 굴뚝에 연결하면 모든 것이 훨씬 더 복잡해집니다. 실습에 따르면 이러한 시스템은 작동하지만 신중한 계산과 수많은 경우에만 가능합니다. 추가 조건(굴뚝 높이 높이기, 하부 화실 뒤와 상부 입구 파이프에 댐퍼 설치, 점화 순서 준수 또는 동시 작동 완전히 제거 등).

이 섹션에서 언급된 모든 내용은 화실이 닫힌 벽난로에만 적용됩니다. 개방형 화실은 화재 위험이 더 높고 통풍이 필요하므로 "자유"를 허용하지 않으며 별도의 굴뚝 건설이 필요합니다.

기둥이 있는 거리에서, 식탁보가 있는 오두막에서

나쁜 통풍은 일반적으로 굴뚝 설계의 오류로 인해 발생합니다. 불리한 기상 조건(변화)으로 설명하려는 욕구 기압및 기온)은 합리적인 결정이 이러한 요소를 고려하기 때문에 불합리합니다. 견인력이 좋지 않고 주기적으로 전복되는 이유 (즉, 역 견인 발생)를 나열해 보겠습니다.

여러 요인이 동시에 작용하는 경우가 많고 그 중 어느 것도 독립적인 역할을 하지 않기 때문에 각각의 특정 사례에서 원인을 파악하는 것이 훨씬 더 어렵습니다. 통풍을 개선하려면 굴뚝의 디자인을 변경해야 합니다. 때로는 너무 크게 변경하지 않아도 됩니다(예: 파이프의 마지막 1.5미터에서 2미터까지의 단열재 두께를 늘림). 과도한 견인력과 같은 문제도 있습니다. 게이트를 사용하여 처리할 수 있습니다. 굴뚝 설치를 시작하기 전에 설치를 제공하면됩니다.

물이 없으면 연기도 없다

탄소 함유 연료 연소의 주요 가스 생성물은 이산화탄소와 수증기입니다. 또한, 연소 중에 연료 자체(목재)에 존재하는 수분이 증발합니다. 수증기와 황 및 질소 산화물의 상호 작용의 결과로 저농도 산 증기가 형성되어 임계 온도 이하로 냉각되면 굴뚝 내부 표면에 응축됩니다 (나무를 태울 때-약 50

추운 계절에 외부 비단열 벽난로로 벽난로를 가열하는 경우 금속 굴뚝, 응축수의 양은 하루 리터 단위로 측정할 수 있습니다. 벽돌 파이프는 열을 축적할 수 있으므로 다르게 동작합니다. 파이프를 가열하는 단계에서만 응축이 형성됩니다(다소 오랜 시간이 걸리더라도). 또한 재료는 결로 현상을 부분적으로 흡수하므로 후자는 눈에 띄지 않지만 벽돌에 파괴적인 영향을 미치는 것을 방지하지는 않습니다. 연소 강도가 낮고 주변 온도가 낮으면 벽돌이 냉각되어 응결이 다시 형성되기 시작합니다. 단열재의 두께가 불충분하고 배기 가스의 온도가 낮은 경우 (화실은 다음과 같이 조정됩니다. 오래 타는) 결로 현상은 "샌드위치" 유형의 모듈형 굴뚝에도 나타날 수 있습니다. 어떤 식으로든 응축수를 완전히 제거하는 것은 불가능합니다. 응축수를 최소한으로 줄이고(주요 수단은 보다 효과적인 단열재를 사용하는 것임) 누출을 방지하면 됩니다.

우리는 굴뚝과 연기의 공존과 관련된 문제 중 극히 일부만을 다루었습니다. 벽난로 소유자가 가지고 있는 모든 질문에 하나의 기사로 답하려고 노력하는 것은 불가능한 작업입니다. 개별적인 접근 방식이 필요한 경우가 많으며 전문가가 지적했듯이 올바른 결정때로는 경험과 전문적인 직관만이 알 수 있습니다.

편집자들은 자료 준비에 도움을 준 Raab, Rosinox, Schiedel, Tulikivi, Maestro, NII KM, Saunas and Fireplaces, EcoKamin 회사에 감사드립니다.

S.V. 엔지니어 Golovaty;
A.V. Lesnykh, 선임 강사;
기술 과학 박사 K.A. Shtym 교수, 학과 부학과장 과학적 연구, 극동 공과대학 화력공학 및 열공학과 연방 대학, 블라디보스토크

굴뚝이 작동합니다. 어려운 상황: 온도, 압력, 습도의 변화, 연도 가스의 공격적인 영향, 풍하중 및 자체 무게로 인한 하중. 기계적(힘과 온도), 화학적, 복합적 효과로 인해 굴뚝 구조가 손상됩니다.

열원을 천연 가스 연소로 전환하는 문제 중 하나는 굴뚝의 연도 가스에서 수증기가 응축될 가능성이 있다는 것입니다. 결과적으로 굴뚝 내부 표면에 결로가 형성되고 이러한 부정적인 과정의 결과(예: 젖음) 내하중 구조, 벽의 열전도율 증가, 해동 등)은 다음과 같은 가장 일반적인 구조적 손상을 초래합니다.

1) 철근 콘크리트 파이프의 보호층 파괴, 철근 노출 및 부식;

2) 벽돌 파이프의 파괴;

3) 철근 콘크리트 파이프 샤프트 내부 콘크리트 표면의 강렬한 황산염 부식;

4) 단열재 파괴;

5) 라이닝 벽돌의 폐기물로 인해 라이닝의 가스 밀도와 강도가 감소합니다.

6) 플랜지를 사용하여 철근 콘크리트 및 벽돌 굴뚝 라이닝의 벽돌 파괴 (표면 파괴, 박리-Ed.);

7) 철근 콘크리트 파이프의 모놀리식 라이닝 강도 감소.

굴뚝 운영에 대한 다년간의 경험을 통해 위에서 설명한 손상과 결로 형성 사이의 연관성이 확인되었습니다. 예를 들어 다양한 보일러실 굴뚝 트렁크의 내부 및 외부 표면을 육안으로 검사하는 동안 다음과 같은 특징적인 손상이 확인되었습니다. 굴뚝의 거의 전체 높이에 따른 손상; 수증기의 활성 응축 영역에서는 트렁크 표면이 작동 상태에 있지만 120mm 깊이의 벽돌 파괴가 관찰됩니다.

다음과 같은 점에 유의해야 합니다. 다른 유형연료에 따라 연도 가스의 수증기 함량이 달라집니다. 그래서, 가장 큰 수천연가스의 연도가스에는 수분이 포함되어 있고, 연료유와 석탄의 연소 생성물에는 가장 적은 양의 수증기가 포함되어 있습니다(표).

테이블. 천연가스 연소 시 배기가스의 구성.

연구의 목적은 5개의 DE-16-14 증기 보일러에서 연도 가스를 제거하도록 설계된 H=80m 높이의 벽돌 굴뚝입니다. 이 굴뚝의 경우 외부 공기 온도 -5 OC 및 풍속 5m/s에서 측정을 수행했습니다. 측정 당시에는 DE-16-14:st라는 두 개의 보일러가 작동 중이었습니다. 8.6 t/h(공칭의 53.7%) 및 st. 9.5 t/h(공칭 부하의 59.3%) 부하를 갖는 No. 5의 작동 매개변수는 경계 조건을 설정하는 데 사용되었습니다. 보일러 스테이션의 배가스 온도는 124°C였습니다. 4 번 및 135 O C - 보일러 스테이션에 있습니다. 5 번. 굴뚝 입구의 연도 가스 온도는 130 ℃였습니다. 굴뚝 입구의 과잉 공기 계수는 α = 1.31 (O 2 = 5 %)이었습니다. 총 연소가스 소비량은 14.95,000m 3 /h입니다.

측정 결과를 바탕으로 굴뚝의 다양한 작동 모드를 시뮬레이션했습니다. 연도가스 흐름의 특성을 계산할 때 측정된 연도가스의 조성과 온도를 고려했습니다. 계산에는 측정 당시의 기상 및 기후 조건(외부 기온, 풍속)이 고려되었습니다. 모델링 과정에서 부하 및 부하에 따른 해석을 위해 열원의 작동 모드를 계산했습니다. 기후 조건측정 당시. 알려진 바와 같이, 굴뚝의 연도 가스에서 나오는 수증기의 응축 ​​온도는 65-70 ° C의 내부 표면 온도에서 시작됩니다.

열원의 작동 모드에서 응축수 형성에 대한 계산 결과에 따르면 측정 당시 파이프 내부 표면의 연도 가스 온도는 35-70 ° C였습니다. 이러한 조건에서 물 배관 전체 표면에 증기 응축수가 형성될 수 있습니다. 굴뚝 내부 표면에 수증기 응축이 형성되는 것을 방지하기 위해 굴뚝 가스의 충분한 흐름과 굴뚝 내부 표면의 온도가 70 ° 이상인 보일러 실 장비의 작동 모드가 선택되었습니다. C. 굴뚝 내부 표면에 응축수가 형성되는 것을 방지하려면 -20 OC에서 정격 부하 D nom의 보일러 3개와 +5 OC에서 보일러 2개를 사용하여 작업해야 합니다.

그림은 외부 공기 온도에 대한 굴뚝을 통한 연도 가스 흐름 (온도 140 ° C)의 의존성을 보여줍니다.

문학

1. 2차 에너지 자원의 사용 / O. L. Danilov, V. A. Munts; USTU-UPI. - 에카테린부르크: USTU-UPI, 2008. - 153 p.

2. 보일러 장치의 대류 표면 개선 작업 프로세스 및 문제 / N.V. 쿠즈네초프; Gosenergoizdat, 1958. - 17 p.

연도 가스 및 공기 온도연기 수집기에 들어가는 온도는 500 ° C보다 높아서는 안됩니다. 연기 수집기의 부피는 과대 평가할 수 없지만 (대형 연기 수집기에서는 필요한 열 전압을 생성하기 어렵습니다) 작은 연기에서는 크기를 과소 평가할 수 없습니다. 수집가는 필요한 진공을 생성하기가 어렵습니다. 많은 수배가스와 공기.

각 벽난로에는 크기에 따라 자체 연기 수집기가 있습니다. 연기 수집기의 내부 표면은 매끄러워야 합니다." 통로 높이에서는 양쪽에 밀봉된 청소 도어를 설치해야 합니다.

위에서 언급했듯이 벽난로의 연료 연소는 공기가 여러 번 과잉되어 발생합니다. 벽난로에는 입구 문이 없습니다. 화실에서 방으로의 연기 경로는 방에서 난로로 그리고 굴뚝을 통해 대기로 전달되는 지속적인 공기 흐름에 의해 차단됩니다. 연도 가스 및 공기의 경우 굴뚝은 매우 매끄러운 내부 표면과 함께 충분한 단면을 가져야 합니다. 굴뚝의 단면은 벽난로 입구 개구부의 단면과 일치해야 합니다. 굴뚝이 높을수록 그 안에 생성되는 통풍이 더 커지는 것으로 알려져 있습니다. 이를 고려해야하지만 이를 바탕으로 굴뚝 단면을 과소평가해서는 안 됩니다.

스웨덴 연구원에 따르면 직사각형 굴뚝의 단면적과 굴뚝 높이 5m의 벽난로 입구 개구부 면적의 비율은 12%여야 합니다. 굴뚝 높이가 10m-10 %입니다. 현대 굴뚝은 단순히 연소 생성물을 제거하는 파이프가 아니라,엔지니어링 구조 , 보일러의 효율성, 전체 난방 시스템의 효율성 및 안전성이 직접적으로 좌우됩니다. 연기,역추력 그리고 마지막으로 화재-이 모든 것은 굴뚝에 대한 잘못 생각하고 무책임한 태도의 결과로 발생할 수 있습니다. 그렇기 때문에 재료, 구성 요소 선택 및 굴뚝 설치를 진지하게 고려해야합니다. 굴뚝의 주요 목적은 연료 연소 생성물을 대기 중으로 제거하는 것입니다. 굴뚝은 연료 연소에 필요한 공기가 화실에 형성되는 영향으로 통풍구를 생성하고 연소 생성물은 화실에서 제거됩니다. 굴뚝은 다음 조건을 만들어야합니다.연료와 뛰어난 견인력. 또한 신뢰성과 내구성이 뛰어나고 설치가 쉽고 내구성이 있어야 합니다. 따라서 좋은 굴뚝을 선택하는 것은 우리가 생각하는 것만큼 쉽지 않습니다.

벽돌 굴뚝과 현대식 보일러

직사각형 굴뚝의 국부 저항

굴뚝의 유일한 정확한 모양은 원통이라는 것을 아는 사람은 거의 없습니다. 이는 직각으로 형성된 난류가 연기 제거를 방해하고 그을음 형성으로 이어지기 때문입니다. 모두 집에서 만든 굴뚝정사각형, 직사각형 및 심지어 삼각형 모양은 강철 원형 굴뚝보다 비용이 많이 들 뿐만 아니라 많은 문제를 일으키며 가장 중요한 것은 굴뚝 자체의 효율성을 감소시킬 수 있다는 것입니다. 최고의 보일러 95~60%

원형 단면굴뚝

오래된 보일러는 없이 작동했습니다. 자동 조절그리고 높은 연도 가스 온도. 그 결과 굴뚝은 거의 냉각되지 않았고 가스는 이슬점 이하로 냉각되지 않아 결과적으로 굴뚝이 손상되지 않았지만 동시에 많은 열이 다른 목적으로 낭비되었습니다. 또한 이러한 유형의 굴뚝은 다공성 및 거친 표면으로 인해 드래프트가 상대적으로 낮습니다.

현대 보일러는 경제적이며 난방실의 필요에 따라 전력이 조절되므로 항상 작동하지 않고 실내 온도가 설정된 온도 아래로 떨어지는 기간에만 작동합니다. 따라서 보일러가 작동하지 않고 굴뚝이 냉각되는 기간이 있습니다. 현대식 보일러로 작동하는 굴뚝 벽은 이슬점 이상의 온도까지 거의 가열되지 않아 수증기가 지속적으로 축적됩니다. 그리고 이는 결국 굴뚝의 손상으로 이어집니다. 오래된 벽돌 굴뚝은 새로운 작동 조건에서 무너질 수 있습니다. 배기 가스에는 CO, CO2, SO2, NOx가 포함되어 있으므로 벽걸이형 가스 보일러의 배기 가스 온도는 70 - 130 oC로 매우 낮습니다. 걷는다 벽돌 굴뚝, 배기 가스가 냉각되고 이슬점이 ~ 55 – 60 oC에 도달하면 응축이 형성됩니다. 굴뚝 상부 벽에 물이 쌓이면 굴뚝이 젖게 되며, 또한 연결 시

SO2 + H2O = H2SO4

황산이 형성되어 벽돌 채널이 파괴될 수 있습니다. 결로를 방지하려면 단열 굴뚝이나 기존 굴뚝을 사용하는 것이 좋습니다. 벽돌 채널스테인레스 스틸 파이프를 설치하십시오.

응축 형성

~에 최적의 조건보일러 작동(입구의 배기 가스 온도는 120-130°C, 파이프 입구 출구의 온도는 100-110°C) 및 가열된 굴뚝, 수증기는 연도 가스를 외부로 배출합니다. 굴뚝 내부 표면의 온도가 가스의 이슬점 온도보다 낮으면 수증기가 냉각되어 작은 물방울 형태로 벽에 침전됩니다. 이런 일이 자주 발생한다면, 벽돌 쌓기연기 덕트와 파이프의 벽은 습기로 포화되어 붕괴되고 검은 수지 침전물이 파이프 외부 표면에 나타납니다. 결로 현상이 발생하면 통풍이 급격히 약해지고 실내에서 타는 냄새가 느껴집니다.

굴뚝에서 연도 가스가 냉각됨에 따라 부피가 감소하고 수증기는 질량 변화 없이 점차적으로 연도 가스를 습기로 포화시킵니다. 수증기가 배기 가스의 양을 완전히 포화시키는 온도, 즉 상대습도그 값은 100%와 같습니다. - 이슬점 온도입니다. 연소 생성물에 포함된 수증기가 액체 상태. 다양한 가스의 연소 생성물의 이슬점 온도는 44 -61°C입니다.

응축 형성

가스가 통과하는 경우 연기 덕트, 크게 냉각되고 온도를 40-50 ° C로 낮추면 연료에서 물이 증발하고 수소 연소의 결과로 형성된 수증기가 채널과 굴뚝 벽에 침전됩니다. 응축수의 양은 배기가스의 온도에 따라 달라집니다.

파이프가 관통하는 균열과 구멍 차가운 공기, 또한 가스 냉각 및 응축 형성에 기여합니다. 파이프 또는 굴뚝 채널의 단면적이 필요한 것보다 높으면 연도 가스가 천천히 상승하고 차가운 외부 공기가 파이프를 냉각시킵니다. 큰 영향력굴뚝 벽의 표면도 통풍력에 영향을 미치며, 굴뚝 벽이 부드러울수록 통풍력이 강해집니다. 파이프의 거칠기는 통풍을 줄이고 그을음을 유지하는 데 도움이 됩니다. 결로의 형성은 굴뚝 벽의 두께에 따라 달라집니다. 두꺼운 벽은 천천히 예열되고 열을 잘 유지합니다. 얇은 벽은 더 빨리 가열되지만 열을 제대로 유지하지 못하여 냉각됩니다. 벽돌 두께 벽돌 벽지나가는 굴뚝 내부 벽건물은 최소 120mm(벽돌 반) 이상이어야 하며, 연기 벽의 두께와 환기 덕트건물 외벽에 위치 - 380mm (벽돌 1개 반).

외부 공기 온도는 가스에 포함된 수증기의 응축에 큰 영향을 미칩니다. 여름에는 온도가 상대적으로 높을 때 굴뚝 내부 표면의 결로가 너무 적습니다. 벽이 냉각되는 데 오랜 시간이 걸리기 때문에 잘 가열 된 굴뚝 표면에서 수분이 즉시 증발하여 결로가 형성되지 않습니다. 안에 겨울철언제 외부 온도가지다 음수 값, 굴뚝 벽이 크게 냉각되고 수증기 응축이 증가합니다. 굴뚝이 단열되지 않고 매우 시원하면 굴뚝 벽의 내부 표면에 수증기 응축이 증가합니다. 습기가 파이프 벽에 흡수되어 벽돌이 축축해집니다. 이는 겨울에 서리로 인해 윗부분(입 부분)에 얼음 마개가 형성되는 경우 특히 위험합니다.

굴뚝 아이싱

마운트로 부착하는 것은 권장되지 않습니다. 가스 보일러큰 단면과 높이의 굴뚝: 통풍이 약해지고 내부 표면에 응축수가 증가합니다. 보일러가 매우 높은 굴뚝에 연결된 경우에도 응축의 형성이 관찰됩니다. 왜냐하면 연도 가스 온도의 상당 부분이 큰 열 흡수 표면을 가열하는 데 소비되기 때문입니다.

굴뚝 단열

연도 가스의 과냉각과 연기 및 환기 덕트 내부 표면의 응축을 방지하려면 다음을 유지해야 합니다. 최적의 두께외벽 또는 외부로부터 단열: 석고, 철근 콘크리트 또는 슬래그 콘크리트 슬라브, 패널 또는 점토 벽돌로 덮습니다.
강관사전 절연 또는 절연된 것을 사용해야 합니다. 모든 제조업체는 단열재의 유형과 두께를 선택하는 데 도움을 줄 것입니다.

연소가스 온도를 낮추는 방법은 다음과 같습니다.

선택 최적의 크기계산된 안전 여유를 고려하여 필요한 최대 전력을 기반으로 한 장비의 기타 특성;

비열 유속을 증가시키고(특히 작동 유체 흐름의 난류를 증가시키는 소용돌이-터뷸레이터 사용) 면적을 늘리거나 열 교환 표면을 개선하여 기술 프로세스로의 열 전달을 강화합니다.

추가 기술 공정(예: 이코노마이저를 사용하여 추가 급수 가열)을 사용하여 연도 가스에서 열 회수

. 공기 또는 온수기를 설치하거나 연도 가스 열을 사용하여 연료 예열을 구성합니다. 기술 프로세스에 필요한 경우 공기 가열이 필요할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 고온불꽃(예: 유리 또는 시멘트 생산 시). 가열된 물은 보일러에 전력을 공급하거나 온수 공급 시스템(중앙 난방 포함)에 사용될 수 있습니다.

높은 열 전도성을 유지하기 위해 축적된 재 및 탄소 입자로부터 열 교환 표면을 청소합니다. 특히, 대류 구역에서는 수트 블로워를 주기적으로 사용할 수 있습니다. 연소 구역의 열 교환 표면 청소는 일반적으로 검사 및 유지 관리를 위해 장비가 정지된 동안 수행되지만 경우에 따라 정지 없이 청소하는 경우도 있습니다(예: 정유소의 히터).

기존 요구 사항을 충족하는 열 생산 수준을 보장합니다(이를 초과하지 않음). 화력예를 들어 최적의 보일러를 선택하여 보일러를 조정할 수 있습니다. 대역폭액체 연료 분사 장치 또는 최적의 압력, 기체 연료가 공급됩니다.

가능한 문제

연소가스 온도를 낮추는 것은 특정 조건에서 다음과 같은 공기 품질 목표와 충돌할 수 있습니다.

연소 공기를 예열하면 화염 온도가 상승하고 결과적으로 더 강렬한 NOx 형성이 발생하여 설정된 배출 기준을 초과할 수 있습니다. 공기 예열 도입 기존 설치공간 제약, 추가 팬 설치 필요성, NOx 억제 시스템(설정된 표준을 초과할 위험이 있는 경우)으로 인해 어렵거나 비용 효율적이지 않을 수 있습니다. 암모니아나 요소를 주입하여 NOx 형성을 억제하는 방법은 암모니아가 배기가스에 들어갈 위험이 있다는 점에 유의해야 합니다. 이를 방지하려면 값비싼 암모니아 센서와 주입 제어 시스템을 설치해야 할 수 있으며, 부하 변동이 심한 경우에는 - 복잡한 시스템주입: 물질을 적절한 온도의 영역에 주입할 수 있습니다(예: 서로 다른 높이에 설치된 두 그룹의 주입기로 구성된 시스템).

NOx 및 SOx 억제 또는 제거 시스템을 포함한 가스 정화 시스템은 특정 범위 내에서만 작동합니다. 온도 범위. 배출 규정에 따라 그러한 시스템을 사용해야 하는 경우 회수 시스템과의 협력이 어렵고 비용 효율적이지 않을 수 있습니다.

어떤 경우에는 지역 당국이 굴뚝 끝의 최소 연소 가스 온도를 설정하여 연소 가스가 적절하게 분산되고 연기가 발생하지 않도록 합니다. 또한 기업은 다음을 수행할 수 있습니다. 자신의 주도권유사한 관행을 적용하여 이미지를 개선하십시오. 일반 대중은 눈에 보이는 연기 기둥의 존재를 환경 오염의 징후로 해석할 수 있는 반면, 연기 기둥이 없는 것은 징후로 간주될 수 있습니다. 보다 깨끗한 생산. 따라서 특정 기상 조건에서 일부 기업(예: 폐기물 소각장)은 다음을 사용하여 연도 가스를 대기로 방출하기 전에 특별히 가열할 수 있습니다. 천연가스. 이는 낭비적인 에너지 소비로 이어집니다.

에너지 효율성

연소가스 온도가 낮을수록 에너지 효율 수준은 높아집니다. 그러나 가스 온도를 특정 수준 이하로 낮추면 몇 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 특히, 온도가 산노점(물과 황산이 응축하는 온도, 연료의 황 함량에 따라 일반적으로 110~170°C) 아래로 떨어지면 부식이 발생할 수 있습니다. 금속 표면. 이를 위해서는 부식 방지 재료(이러한 재료가 존재하며 석유, 가스 또는 폐기물을 연료로 사용하는 시설에 사용할 수 있음)를 사용하고 산성 응축수의 수집 및 처리가 필요할 수 있습니다.

투자 회수 기간은 공장 규모, 연도 가스 온도 등 다양한 매개변수에 따라 5년 미만에서 50년까지 다양합니다.

위에 나열된 전략(주기적인 청소 제외)에는 추가 투자가 필요합니다. 사용 결정을 내리는 최적의 기간은 새로운 설비의 설계 및 건설 기간입니다. 동시에 기존 기업에서 이러한 솔루션을 구현하는 것도 가능합니다. 필수 지역장비 설치용).

연소가스 에너지의 일부 적용은 가스 온도와 에너지 요구사항의 차이로 인해 제한될 수 있습니다. 특정 온도에너지 소비 프로세스의 입력 시. 이러한 차이의 허용 가능한 정도는 에너지 절약 고려 사항과 연도 가스 에너지를 사용하는 데 필요한 추가 장비 비용 간의 균형에 따라 결정됩니다.

회수의 실제 타당성은 항상 회수된 에너지에 대한 가능한 응용 프로그램 또는 소비자의 가용성에 따라 달라집니다. 연도가스 온도를 낮추기 위한 조치로 인해 일부 오염물질의 형성이 증가할 수 있습니다.