Teplota spalín na výstupe z potrubia plynového kotla. Pojazd komína: Príčina zlého ťahu a teploty spalín Aplikácia teploty spalín kotla

Za oknom - vlhko jesenný večer, a v krbe jasne horí oheň a miestnosť napĺňa veľmi zvláštne teplo... Aby sa táto vidiecka idyla stala skutočnosťou, potrebujete dobre navrhnutý a nainštalovaný komín, na ktorý sa, žiaľ, často spomína ako posledný.

Stupeň spoľahlivosti a účinnosti komínov do značnej miery závisí od zariadení, ktoré sú k nim pripojené. vykurovacie zariadenia, a naopak. Preto pre každý typ krbov existuje najlepšia možnosť komín.

Veľmi odlišné krby

A nakoniec posledný typ - krbové kachle. Domov rozlišovacia črta podobné zariadenia, čo im dáva podobnosť skutočná pec, - prítomnosť zabudovaného dymového kanála, cez ktorý sa spaliny ochladzujú na pomerne nízku teplotu. V tomto smere je potrebný masívny murovaný alebo dobre izolovaný modulový komín.

Cesta do dymu!

Etnografické dotyky

Docela exotické komíny boli vybavené domami kórejských osadníkov v regióne Ussuri. V. K. Arseniev ich opísal takto: „Vo vnútri... je hlinený kanál. Zaberá viac ako polovicu miestnosti. Prejdite popod kanál komíny, otepľovanie podláh v izbách a šírenie tepla po celom dome. Komíny sú vyvedené do veľkého dutého stromu, ktorý nahrádza komín.“

Niektoré národy Povolžia a Sibíri až do 30. rokov. 20. storočie Rozšírený bol Chuval - otvorené stenové ohnisko, nad ktorým visel rovný komín. Ohnisko bolo postavené z kameňov alebo guľatiny pokrytých vrstvou hliny a komín bol vyrobený z dutého dreva a tenkých palíc omazaných hlinou. V zime sa v chuvale kúrilo celý deň, v noci sa upchávalo potrubie.

tehlové komíny donedávna v mestskej aj vidieckej výstavbe prakticky neexistovali žiadne alternatívy. Byť všestranný konštrukčný materiál, tehla vám umožňuje meniť počet komínových kanálov a hrúbku steny (potrebné zahustenia môžete urobiť v miestach, kde prechádzajú stropy, strechy, ako aj pri výstavbe vonkajšej časti komína). Pri dodržaní stavebných technológií je tehlový komín veľmi odolný. Má to však aj nevýhody. Vzhľadom na značnú hmotnosť (rúrka s prierezom 260

Pre zariadenie murovaného komína je potrebná veľmi vysoká kvalifikácia staviteľov. Aké sú najčastejšie chyby pri stavbe? Ide o výber nekvalitných alebo nevhodných tehál (slabo pálené priečkové alebo murované tehly); hrúbka škár muriva je väčšia ako 5 mm; kladenie na okraj; použitie stupňovitého ("zubaného") muriva na šikmých úsekoch; nesprávna príprava roztoku (napríklad, ak sa zvolí pomer častí hliny a piesku bez zohľadnenia obsahu tuku v hline), nepresné štiepanie alebo rezanie tehál; nepozorné vyplnenie a úprava škár muriva (prítomnosť dutín a dvojitých vertikálnych škár); kladenie potrubí v blízkosti konštrukcií vyrobených z horľavých materiálov.

Stav tehlovej rúry si vyžaduje neustále sledovanie. Predtým to bolo určite bielené, pretože je ľahšie si všimnúť sadze na bielom povrchu, čo naznačuje prítomnosť trhlín.

Odborný názor

tehlová rúra po stáročia verne slúžil človeku. Položiť kachle a krby z tohto materiálu je takmer umenie. Paradoxom je, že v období omše stavba dachy u nás táto zručnosť utrpela vážne škody. Následky „práce“ početných nešťastných kachliarov boli smutné, a čo je najdôležitejšie, vyvolali nedôveru k murovaným peciam a komínom. A preto vznikli a pretrvávajú priaznivé podmienky na presadenie továrenských komínových systémov na domáci trh.

Alexander Zhilyakov,
Vedúci veľkoobchodného oddelenia spoločnosti "Sauny a krby"

Rúry z nehrdzavejúcej ocele možno bezpečne pripísať dnes najpoužívanejšiemu typu komína. Oceľ modulárne systémy majú množstvo nepopierateľných výhod. Hlavnými sú nízka hmotnosť, jednoduchosť inštalácie, široký výber rúr rôznych priemerov a dĺžok, ako aj tvarové prvky. Oceľové komíny sa vyrábajú v dvoch verziách - jedno- a dvojokruhové (druhé - vo forme "sendviča" dvoch koaxiálne potrubia s vrstvou nehorľavej tepelnej izolácie). Prvé sú určené na inštaláciu vo vykurovaných miestnostiach, pripojenie krbu k existujúcemu komínu, ako aj sanáciu starých tehlových rúr. Druhé sú hotové konštruktívne riešenie, rovnako vhodný na inštaláciu komína vo vnútri budovy aj vonku. Špeciálny typ dymových kanálikov vyrobený z nehrdzavejúcej ocele - flexibilné jedno- a dvojstenné (bez tepelnej izolácie) vlnité manžety.

Na výrobu jednookruhových komínov a vnútorných rúr komínov "sendvičového" typu sa používa legovaný oceľový plech odolný voči teplu a kyselinám (zvyčajne s hrúbkou 0,5-0,6 mm). Jednookruhové komíny z uhlíkovej ocele, zvonku aj zvnútra potiahnuté špeciálnym čiernym smaltom (také sú napr. v sortimente španielskeho Bofilla), v tepelnej odolnosti dokonca predčia nerezové rúry; tiež sa nebojí kondenzátu, ale iba vtedy, ak je povlak neporušený, čo sa dá ľahko poškodiť (povedzme pri čistení komína). Životnosť nepotiahnutých rúr z „čiernej“ ocele hrúbky 1 mm nepresahuje 5 rokov.

Plášť (plášť) „sendvičových“ rúr je spravidla vyrobený z obyčajnej (nežiaruvzdornej) nehrdzavejúcej ocele, ktorá je elektrochemicky leštená do zrkadlového lesku a niektorí výrobcovia, ako napríklad Jeremias (Nemecko), ponúkajú lakovanie emailom v ľubovoľnej farbe podľa stupnice RAL. Použitie oceľového pozinkovaného plášťa je opodstatnené iba pri inštalácii komína vo vnútri budovy. Vonku takéto potrubie, ak sa komín aktívne používa, nebude trvať dlho: v dôsledku pravidelného zahrievania sa korózia zintenzívňuje.

Odborný názor

Nerezové ocele používané na výrobu komínov spadajú do dvoch kategórií: magnetický ferit (in americký systém Normy ASTM sú AISI 409, 430, 439 atď.) a nemagnetické austenitické (AISI 304, 316, 321 atď.). Podľa našich testov ocele AISI 409 (zloženie: 0,08 % C, 1 % Mn, 1 % Si, 10,5-11,75 % Cr, 0,75 % Ti) bola kritická hodnota teploty vo vnútornej rúre izolovaného fragmentu komína, pri ktorej účinok medzikryštalickej korózie sa stal viditeľným, bol rovný 800-900

Alexey Matveev,
Vedúci obchodného oddelenia spoločnosti "NII KM"

Vrstva tepelnej izolácie v "sendvičových" rúrach rieši tri problémy naraz: zabraňuje podchladeniu, ktoré negatívne ovplyvňuje ťah spalín, nedovoľuje pokles teploty vnútorných stien komína na rosný bod a v konečnom dôsledku zabezpečuje protipožiarnu teplotu vonkajších stien. Voľba izolačné materiály malý: zvyčajne je to vata - čadič (Rockwool, Dánsko; Paroc, Fínsko) alebo organokremičitý (Supersil, "Elits", oboje - Rusko), perlitový piesok (ale môže byť zakrytý iba pri inštalácii komína).

Takáto veľmi dôležitá charakteristika komína, ako je plynotesnosť, závisí od konštrukcie potrubných spojov, takže každý výrobca sa snaží priviesť ju k dokonalosti. Utesnenie Hildovho komína (Francúzsko) je teda zabezpečené centrovacími spojkami; dvojitý prstencový výstupok vytvorený na spoji je zalisovaný svorkami, ktoré sú súčasťou dodávky každého modulu. Komíny Raab majú kužeľové napojenie v kombinácii s golierom. V systémoch Selkirk (Veľká Británia) je možné dosiahnuť vysokú plynotesnosť vďaka špeciálnej konštrukcii svorky. Prevažná väčšina nerezových komínov sa montuje tradičným spôsobom a veľa závisí od kvality dielov. Zvyčajne sa horný modul nasadzuje na spodný, avšak jednookruhový a pri vonkajšej pokládke by sa dvojokruhové moduly mali spojiť tak, že sa horný modul vloží do spodného, ​​čím sa zabráni úniku kondenzátu cez kĺbov.

Komíny pre krby s rôznymi vlastnosťami

* - pri použití tvrdého dreva, uhlia ako paliva, ako aj pri nadmernom ťahu môže teplota prekročiť uvedenú hodnotu;
** - pre krbové kachle z talkomagnezitu; na kov - do 400

Keramické komíny- sú to rovnaké "chlebíčky", ale "uvarené" podľa úplne iného receptu. Vnútorná rúra je keramika zo šamotovej hmoty, stredná vrstva je nezmenená čadičová vata, vonkajšia sú profily z ľahkého betónu alebo zrkadlového nerezu. Takéto systémy na domácom trhu prezentuje spoločnosť Schiedel (Nemecko).

Keramické komíny sú odolné voči vysokým teplotám (až 1000 st

Existujú keramické systémy a ich nevýhody. Komíny s plášťom z betónu majú značnú hmotnosť (1 bežný m váži od 80 kg), môžu byť použité len ako domáce (samostatne stojace), neumožňujú obchádzať prekážky. "Slabým článkom" takýchto komínov je pripojovací uzol. Výrobcovia počítajú s použitím kovového modulu (modulov), ktorý má kratšiu životnosť a preto bude v budúcnosti vyžadovať výmenu, s čím treba počítať pri stavbe krbu.

Komíny Raab s nerezovou vnútornou rúrou a betónovým plášťom:
s ventilačným potrubím (a)
alebo bez neho (b)

A nakoniec, kov sa nehodí s keramikou, pretože má vysoký koeficient tepelnej rozťažnosti: po obvode oceľovej rúry, kde vstupuje do keramiky, je potrebné nechať dosť veľkú (asi 10 mm) medzeru , ktorý je vyplnený azbestovou šnúrou alebo tepelne odolným tmelom.

Vysoká spoľahlivosť a odolnosť keramických komínov (továrenská záruka je 30 rokov a skutočná životnosť podľa výrobcov viac ako 100 rokov) však umožňuje privrieť oči nad uvedenými nedostatkami. Navyše, cena produktov Schiedel je celkom porovnateľná s cenou dovážaných antikorových systémov - pomerne drahá je len zostava prvých troch metrov komína vrátane lapača kondenzátu, revízie, pripojovacej jednotky a klapky. Napríklad komín s výškou 10 m systému Uni s keramickými rúrami s priemerom 200 mm bez vetracieho potrubia stojí asi 43 tisíc rubľov.

Porovnávacie náklady na dvojkruhový modul z nehrdzavejúcej ocele s dĺžkou 1000 mm, rub.

Koľko rúr presne?

Otázka možnosti napojenia dvoch kozubov na jeden komín je diskutabilná. Podľa požiadaviek SNiP 41-01-2003 "pre každú pec by mal byť spravidla poskytnutý samostatný komín alebo kanál ... Je povolené pripojiť sa k jednému komín dve pece umiestnené v tom istom byte na tom istom poschodí. Pri spájaní komínov by mali byť v nich vytvorené rezy (stredné steny rozdeľujúce komín na dva kanály. - Ed.) minimálne 1 m vysoký od spodku potrubnej prípojky." Čo sa týka rezu, ten je možné urobiť len do murovaného komína. Ak je komín stavebnicový, stačí napojiť potrubie druhej pece na potrubie. z prvého pomocou odpaliska (ak majú dymové kanály iný priemer, potom sa menší rozreže na väčší), potom je potrebné zväčšiť prierez kanála. Koľko? Niektorí odborníci sa domnievajú, že ak sa plánuje súčasná prevádzka pecí, potom sa plocha prierezu určí jednoduchým súčtom. Iní veria, že stačí „hodiť“ 30-50%, pretože dve ohniská sa lepšie zahrejú spoločné potrubie a ťah sa zvýši, ale to platí len pre komíny s výškou nad 6 m.

Pri pripájaní dvoch kachlí umiestnených na rôznych podlažiach k rovnakému komínu je všetko oveľa komplikovanejšie. Prax ukazuje, že takéto systémy fungujú, ale iba s dôkladným výpočtom a mnohými dodatočné podmienky(zvýšenie výšky komína, inštalácia brán za spodnú pec a na prívodnú rúru hornej pece, dodržanie poradia podpaľovania alebo úplné vylúčenie simultánnej prevádzky atď.).

Upozorňujeme, že všetko uvedené v tejto časti platí len pre krby s uzavretým ohniskom. Otvorené ohnisko je požiarne nebezpečnejšie a náročnejšie na ťah, preto neumožňuje žiadne „slobody“ a vyžaduje vybudovanie samostatného komína.

Na ulici so stĺpom, v kolibe s obrusom

Zlý ťah je zvyčajne spôsobený chybami v návrhu komína. Túžba vysvetliť to nepriaznivými poveternostnými podmienkami (rozdiely atmosferický tlak a teplota vzduchu) je nerozumné, pretože tieto faktory sa tiež zohľadňujú pri kompetentnom rozhodnutí. Uvádzame príčiny zlej trakcie a jej pravidelného pretáčania (to znamená výskyt spätného ťahu):

V každom konkrétnom prípade je oveľa ťažšie určiť príčinu, pretože často pôsobí niekoľko faktorov naraz, z ktorých žiadny nehrá samostatnú úlohu. Na zlepšenie ťahu je potrebné zmeniť dizajn komína, niekedy nie príliš výrazne (napríklad zväčšiť hrúbku tepelnej izolácie na poslednom jeden a pol až dvoch metroch potrubia). Existuje aj taký problém ako nadmerná trakcia. Môžete si s tým poradiť pomocou brány. Pred začatím inštalácie komína je potrebné zabezpečiť jeho inštaláciu.

Žiadny dym bez... vody

Hlavnými plynnými produktmi spaľovania uhlíkatých palív sú oxid uhličitý a vodná para. Okrem toho sa pri spaľovaní odparuje vlhkosť prítomná v samotnom palive (dreve). V dôsledku interakcie vodnej pary s oxidmi síry a dusíka vznikajú kyslé pary nízkej koncentrácie, ktoré pri ochladzovaní na teplotu pod kritickú teplotu kondenzujú na vnútornom povrchu komína (pri spaľovaní dreva cca 50 st.

Ak ohrievate krb v chladnom období s vonkajším neizolovaným kovový komín, množstvo kondenzátu možno merať v litroch za deň. Tehlová rúra je schopná akumulovať teplo, preto sa správa inak: kondenzát sa tvorí iba v štádiu zahrievania rúry (aj keď je to dosť dlhé časové obdobie). Materiál navyše čiastočne absorbuje kondenzát, takže ten nie je príliš nápadný, čo mu však nebráni v deštruktívnom pôsobení na murivo. Ak je intenzita horenia nízka a okolitá teplota nízka, tehla môže vychladnúť a opäť sa začne vytvárať kondenzát. Pri nedostatočnej hrúbke izolácie a nízkej teplote spalín (pec je prispôsobená na dlhé horenie) kondenzát sa môže objaviť aj v stavebnicovom komíne typu „sendvič“. Tak či onak sa kondenzátu úplne zbaviť nedá, stačí jeho množstvo znížiť na minimum (hlavným prostriedkom na to je použitie efektívnejšej tepelnej izolácie) a zabrániť zatekaniu.

Dotkli sme sa len malej časti problémov spojených so spolužitím fajky a dymu. Pokúsiť sa v jednom článku odpovedať na všetky otázky, ktoré vyvstávajú od majiteľov krbov, je nemožná úloha. Často je potrebný individuálny prístup, a ako poznamenávajú odborníci, správne riešenie niekedy vie povedať len skúsenosť a profesionálna intuícia.

Za pomoc pri príprave materiálu redakcia ďakuje spoločnostiam Raab, Rosinox, Schiedel, Tulikivi, Maestro, NII KM, Saunas and Fireplaces, EcoKamin.

S.V. Golovatý, inžinier;
A.V. Lesnykh, docent;
d.t.s. K.A. Shtym, profesor, zástupca vedúceho katedry o vedecká práca, Katedra tepelnej energetiky a tepelnej techniky Technická škola, Ďaleký východ federálna univerzita, Vladivostok

Komíny fungujú v ťažké podmienky: pri zmenách teploty, tlaku, vlhkosti, agresívnych účinkoch spalín, zaťažení vetrom a zaťažení vlastnou váhou. V dôsledku mechanického (výkonu a teploty), chemických a kombinovaných účinkov dochádza k poškodeniu komínových konštrukcií.

Jedným z problémov prestavby zdrojov tepla na spaľovanie zemného plynu je možnosť kondenzácie vodnej pary spalín v komínoch. Na druhej strane tvorba kondenzátu na vnútornom povrchu komínov a dôsledky tohto negatívneho procesu (ako napr. nosné konštrukcie, zvýšenie tepelnej vodivosti stien, odmrazovanie a pod.) vedú k týmto najčastejším poškodeniam konštrukcií:

1) zničenie ochrannej vrstvy železobetónových rúr, vystavenie a korózia výstuže;

2) zničenie tehlových tehlových rúr;

3) intenzívna síranová korózia vnútorného povrchu betónu kmeňa železobetónových rúr;

4) zničenie tepelnej izolácie;

5) pustina v murive ostenia, zníženie plynotesnosti a pevnosti ostenia;

6) deštrukcia muriva obloženia železobetónových a tehlových komínov vločkami (povrchová deštrukcia, odlupovanie - cca ed.);

7) znížená pevnosť monolitického obloženia železobetónových rúr.

Dlhoročné skúsenosti s prevádzkou komínov potvrdzujú súvislosť vyššie popísaných poškodení s tvorbou kondenzátu: napríklad pri vizuálnej kontrole vnútorných a vonkajších povrchov komínových šácht rôznych kotolní sú zistené nasledovné charakteristické poškodenia: boli odhalené: hlboké erózne poškodenia takmer po celej výške komína; v zónach aktívnej kondenzácie vodnej pary sa pozoruje deštrukcia tehál do hĺbky 120 mm, hoci povrch kmeňa je v prevádzkovom stave.

Treba poznamenať, že pre odlišné typy palivo, obsah vodnej pary v spalinách bude iný. takze najväčší počet vlhkosť je obsiahnutá v spalinách zemného plynu a najmenšie množstvo vodnej pary je obsiahnuté v produktoch spaľovania vykurovacieho oleja a uhlia (tabuľka).

Tabuľka. Zloženie spalín pri spaľovaní zemného plynu.

Predmetom štúdie je murovaný komín s výškou H = 80 m, určený na odvod spalín z 5 parných kotlov DE-16-14. Pre tento komín sa merali pri vonkajšej teplote -5 °C a rýchlosti vetra 5 m/s. V čase meraní boli v prevádzke dva kotly, DE-16-14: st. č.4 so zaťažením 8,6 t/h (53,7 % nominálnej) a st. č.5 so zaťažením 9,5 t/h (59,3 % nominálnej), ktorého prevádzkové parametre boli použité na nastavenie okrajových podmienok. Teplota spalín bola 124 °C na kotle st. č.4 a 135 O C - na kotli st. č. 5. Teplota spalín na vstupe do komína bola 130 °C. Koeficient prebytočného vzduchu na vstupe do komína bol α=1,31 (O 2 =5 %). Celková spotreba spalín je 14,95 tis. m 3 / h.

Na základe výsledkov meraní boli simulované rôzne režimy prevádzky komína. Namerané zloženie a teplota spalín boli brané do úvahy pri výpočte charakteristík prúdenia spalín. Pri výpočte boli zohľadnené meteorologické a klimatologické podmienky v čase meraní (vonkajšia teplota vzduchu, rýchlosť vetra). V procese modelovania sa na analýzu vypočítali prevádzkové režimy zdroja tepla pri zaťažení a klimatické podmienky v čase meraní. Ako je známe, teplota kondenzácie vodnej pary vo výfukových plynoch v komínoch začína pri teplotách vnútorného povrchu 65-70 °C.

Podľa výsledkov výpočtu tvorby kondenzátu pri prevádzke zdroja tepla bola v čase meraní teplota spalín na vnútornom povrchu potrubia 35-70°C. na celom povrchu potrubia sa môže vytvárať kondenzát vodnej pary. Pre zamedzenie tvorby kondenzátu vodnej pary na vnútornom povrchu komína bol zvolený prevádzkový režim zariadenia kotolne, ktorý zabezpečí dostatočné prúdenie spalín a teplotu na vnútornom povrchu komína minimálne 70°C. Pre zamedzenie tvorby kondenzátu na vnútornom povrchu komína je potrebné pracovať s tromi kotlami pri menovitom zaťažení Dnom pri -20°C a dvomi kotlami pri +5°C.

Na obrázku je znázornená závislosť prúdenia spalín (s teplotou 140°C) komínom od teploty vonkajšieho vzduchu.

Literatúra

1. Využívanie druhotných energetických zdrojov / O. L. Danilov, V. A. Munts; USTU-UPI. - Jekaterinburg: USTU-UPI, 2008. - 153 s.

2. Pracovné postupy a problematika zlepšovania konvekčných plôch kotlových jednotiek / N.V. Kuznecov; Gosenergoizdat, 1958. - 17 s.

Teplota spalín a vzduchu vstup do zberača dymu by nemal byť vyšší ako 500 °C. Objem zberača dymu nemôžete preceňovať (vo veľkom zberači dymu je ťažké vytvoriť potrebný tepelný stres), ale nemôžete podceniť jeho veľkosť - je ťažké vytvorte potrebné vákuum v malom zberači dymu: nebude sa s tým vyrovnávať veľká kvantita spaliny a vzduch. Každý krb má svoju udiareň podľa veľkosti. Vnútorné povrchy zberača dymu musia byť hladké." Na úrovni priechodu musia byť na oboch stranách nainštalované hermeticky uzavreté čistiace dvierka.

Ako bolo uvedené vyššie, spaľovanie paliva v krboch prebieha s viacnásobným prebytkom vzduchu. Krb nemá vstupné dvierka, cesta dymu z ohniska do miestnosti je blokovaná neustálym prúdením vzduchu smerujúcim z miestnosti do ohniska a následne komínom do atmosféry. spalín a vzduchu, komín musí mať dostatočný prierez s mimoriadne hladkým vnútorným povrchom. Prierez komína musí zodpovedať prierezu vpustu krbu. Je známe, že čím je komín vyšší, tým väčší ťah sa v ňom vytvára. S tým treba počítať, no na základe toho netreba podceňovať ani úsek komína.

Podľa švédskych vedcov by mal byť pomer plochy prierezu pravouhlého komína k ploche vstupu krbu s výškou komína 5 m 12 percent; pri výške komína 10 m - 10 percent.

Moderný komín nie je len potrubie na odstraňovanie produktov spaľovania, ale inžinierska štruktúra, od ktorého priamo závisí účinnosť kotla, účinnosť a bezpečnosť celého vykurovacieho systému. fajčiť, spätný ťah a nakoniec požiar - to všetko sa môže stať v dôsledku nedomysleného a nezodpovedného postoja ku komínu. Preto by ste výber materiálu, komponentov a montáž komína mali brať vážne. Hlavným účelom komína je odstraňovať produkty spaľovania paliva do atmosféry. Komín vytvára ťah, pod vplyvom ktorého sa v peci vytvára vzduch potrebný na spaľovanie paliva a odvádzajú sa produkty spaľovania z pece. Komín musí vytvárať podmienky pre úplné spálenie palivo a výborná trakcia. A napriek tomu musí byť spoľahlivý a odolný, ľahko inštalovateľný a odolný. A preto výber dobrého komína nie je taký jednoduchý, ako si myslíme.

Murované komíny a moderné kotly

Lokálne odpory v pravouhlom komíne

Málokto vie, že jediný správny tvar komína je valec. Je to spôsobené tým, že víry vytvorené v pravom uhle bránia odvádzaniu dymu a vedú k tvorbe sadzí. Všetky domáce komínyštvorcové, obdĺžnikové a dokonca aj trojuholníkové tvary sú nielen drahšie ako oceľový okrúhly komín, ale tiež spôsobujú veľa problémov, a čo je najdôležitejšie, môžu znížiť účinnosť najlepší kotol od 95 do 60 %

okrúhly rez komín

Staré kotly fungovali bez automatická regulácia a vysoké teploty spalín. V dôsledku toho komíny takmer vôbec nevychladli a plyny nevychladli pod rosný bod a tým nepokazili komíny, no zároveň sa veľa tepla minulo na iné účely. Okrem toho má tento typ komína relatívne nízky ťah vďaka pórovitému a drsnému povrchu.

Moderné kotly sú ekonomické, ich výkon je regulovaný v závislosti od potrieb vykurovaných priestorov, a preto nepracujú stále, ale len v obdobiach, keď teplota v miestnosti klesne pod nastavenú hodnotu. Existujú teda obdobia, keď kotol nefunguje a komín sa ochladzuje. Steny komína pracujúce s moderným kotlom sa takmer nikdy nezohrievajú na teplotu nad rosným bodom, čo vedie k neustálemu hromadeniu vodnej pary. A to zase vedie k poškodeniu komína. Starý tehlový komín sa môže v nových pracovných podmienkach zrútiť. Keďže výfukové plyny obsahujú: CO, CO2, SO2, NOx, teplota spalín nástenných plynových kotlov je pomerne nízka - 70 - 130 °C. Chôdza spolu tehlový komín, výfukové plyny sa ochladzujú a pri dosiahnutí rosného bodu ~ 55 - 60 °C sa vyzráža kondenzát. Voda usadzujúca sa na stenách v hornej časti komína spôsobí ich navlhčenie, navyše pri napojení

SO2 + H2O = H2SO4

vzniká kyselina sírová, čo môže viesť k deštrukcii tehlového kanála. Aby sa zabránilo kondenzácii, je vhodné použiť izolovaný komín alebo do existujúceho komína tehlový kanál nainštalujte rúrku z nehrdzavejúcej ocele.

Kondenzácia

o optimálne podmienky prevádzky kotla (teplota spalín na vstupe 120-130°C, na výstupe z ústia potrubia - 100-110°C) a vykurovaného komína, vodná para je odvádzaná spolu so spalinami do vonku. Keď je teplota na vnútornom povrchu komína pod teplotou rosného bodu plynov, vodná para sa ochladzuje a usadzuje sa na stenách vo forme drobných kvapôčok. Ak sa to stáva často, murivo steny dymových kanálov a potrubia sú nasýtené vlhkosťou a zrútia sa a na vonkajších povrchoch potrubia sa objavujú čierne živicové usadeniny. V prítomnosti kondenzátu prievan prudko oslabuje, v miestnostiach je cítiť zápach horenia.

Odchádzajúce spaliny ochladzovaním v komínoch zmenšujú svoj objem a vodná para bez zmeny hmotnosti postupne nasýti vystupujúce plyny vlhkosťou. Teplota, pri ktorej vodná para úplne nasýti objem výfukových plynov, t.j relatívna vlhkosť budú sa rovnať 100% - je teplota rosného bodu: vodná para obsiahnutá v produktoch spaľovania sa začne meniť na tekutom stave. Teplota rosného bodu produktov spaľovania rôznych plynov je 44 -61 ° С.

Kondenzácia

Ak plyny prechádzajú cez dymové kanály, sú silne ochladzované a znižujú svoju teplotu na 40 - 50 °C, potom sa vodná para, ktorá vzniká v dôsledku odparovania vody z paliva a spaľovania vodíka, usadzuje na stenách kanálov a komína. Množstvo kondenzátu závisí od teploty spalín.

Trhliny a diery v potrubí, cez ktoré studený vzduch, tiež prispievajú k ochladzovaniu plynov a tvorbe kondenzátu. Keď je prierez kanála potrubia alebo komína vyšší ako je potrebné, spaliny ním pomaly stúpajú a studený vonkajší vzduch ich v potrubí ochladzuje. Veľký vplyv na ťažnú silu vplýva aj povrch stien komínov, čím sú hladšie, tým je ťah silnejší. Drsnosť v potrubí pomáha znižovať trakciu a zachytávať sadze na sebe. Tvorba kondenzátu závisí aj od hrúbky steny komína. Hrubé steny sa pomaly zahrievajú a dobre udržujú teplo. Tenšie steny sa ohrievajú rýchlejšie, ale zle udržujú teplo, čo vedie k ich ochladzovaniu. Hrúbka muriva tehlové steny prechádzajúcich komínov vnútorné steny budovy, musí byť aspoň 120 mm (pol tehly), a hrúbka steny dymovodu a ventilačné potrubia umiestnené vo vonkajších stenách budovy - 380 mm (jedna a pol tehly).

Teplota vonkajšieho vzduchu má veľký vplyv na kondenzáciu vodnej pary obsiahnutej v plynoch. V lete, keď je teplota relatívne vysoká, je kondenzácia na vnútorných povrchoch komínov príliš malá, pretože ich steny sa dlho ochladzujú, takže vlhkosť sa okamžite odparuje z dobre vyhrievaných povrchov komína a netvorí sa kondenzát. AT zimný čas rok kedy vonkajšia teplota Má negatívny význam, steny komína sú silne ochladzované a zvyšuje sa kondenzácia vodnej pary. Ak komín nie je izolovaný a veľmi sa ochladzuje, dochádza k zvýšenej kondenzácii vodnej pary na vnútorných plochách stien komína. Vlhkosť sa absorbuje do stien potrubia, čo spôsobuje vlhkosť muriva. Nebezpečné je to najmä v zime, keď sa vplyvom mrazu tvoria v horných partiách (pri ústí) ľadové zátky.

Komínová námraza

Neodporúča sa pripevňovať sklopné plynové kotly do komínov veľkých prierezov a výšok: ťah slabne, na vnútorných povrchoch sa tvorí zvýšený kondenzát. Tvorba kondenzátu sa pozoruje aj pri napojení kotlov na veľmi vysoké komíny, pretože značná časť teploty spalín sa vynakladá na ohrev veľkej plochy absorbujúcej teplo.

Izolácia komína

Aby sa zabránilo podchladeniu spalín a kondenzácii na vnútorných povrchoch dymovodov a vetracích potrubí, je potrebné vydržať optimálna hrúbka vonkajšie steny alebo ich zvonku izolovať: omietku, uzavrieť železobetónovými alebo škvárovými doskami, štítmi alebo hlinenými tehlami.
Oceľové rúry musia byť predizolované alebo izolované. Pri výbere akéhokoľvek výrobcu vám pomôže typ a hrúbka izolácie.

Zníženie teploty spalín možno dosiahnuť:

Výber optimálne veľkosti a ďalšie charakteristiky zariadenia založené na požadovanom maximálnom výkone, berúc do úvahy odhadovanú bezpečnostnú rezervu;

Zintenzívnenie prenosu tepla do technologického procesu zvýšením merného tepelného toku (najmä pomocou víričov-turbulizátorov, ktoré zvyšujú turbulenciu prúdenia pracovnej tekutiny), zväčšením plochy alebo zlepšením teplovýmenných plôch;

Rekuperácia tepla spalín pomocou dodatočného technologického procesu (napríklad ohrev prídavnej napájacej vody pomocou ekonomizéra);

. inštalácia ohrievača vzduchu alebo vody, prípadne organizácia predohrevu paliva vplyvom tepla spalín. Treba poznamenať, že ak to proces vyžaduje, môže byť potrebné predhrievanie vzduchu vysoká teplota plameňom (napríklad v sklárskom alebo cementárenskom priemysle). Ohriata voda sa môže použiť na napájanie kotla alebo v systémoch zásobovania teplou vodou (vrátane centrálneho vykurovania);

Čistenie teplovýmenných plôch od nahromadeného popola a uhlíkových častíc za účelom zachovania vysokej tepelnej vodivosti. V konvekčnej zóne sa môžu periodicky používať najmä ofukovače sadzí. Čistenie teplovýmenných plôch v spaľovacej zóne sa zvyčajne vykonáva počas odstávky zariadení na kontrolu a údržbu, ale v niektorých prípadoch sa používa čistenie bez odstávky (napríklad v ohrievačoch rafinérií);

Zabezpečenie úrovne výroby tepla zodpovedajúcej existujúcim potrebám (neprekračovať ich). Tepelný výkon kotla je možné upraviť napríklad výberom optimálneho šírku pásma vstrekovače kvapalného paliva resp optimálny tlak pod ktorým sa dodáva plynné palivo.

Možné problémy

Zníženie teploty spalín za určitých podmienok môže byť v rozpore s cieľmi kvality ovzdušia, napríklad:

Predhrievanie spaľovacieho vzduchu vedie k zvýšeniu teploty plameňa a v dôsledku toho k intenzívnejšej tvorbe NOx, čo môže viesť k prekročeniu stanovených emisných noriem. Zavedenie predohrevu vzduchu zapnuté existujúce inštalácie môže byť ťažké alebo nehospodárne z dôvodu nedostatku miesta, potreby ďalších ventilátorov a systémov na potlačenie NOx (ak existuje riziko prekročenia predpisov). Je potrebné poznamenať, že spôsob potláčania tvorby NOx vstrekovaním amoniaku alebo močoviny zahŕňa riziko vnášania amoniaku do spalín. Aby sa tomu zabránilo, môže si to vyžadovať inštaláciu drahých snímačov amoniaku a riadiaceho systému vstrekovania a - v prípade výrazných zmien zaťaženia - komplexný systém vstrekovanie, ktoré umožňuje vstreknúť látku do oblasti so správnou teplotou (napríklad systémy dvoch skupín vstrekovačov inštalovaných na rôznych úrovniach);

Systémy čistenia plynov, vrátane systémov na potláčanie alebo odstraňovanie NOx a SOx, fungujú len v určitom rozsahu teplotný rozsah. Ak zavedené emisné normy vyžadujú používanie takýchto systémov, organizácia ich spoločnej prevádzky so systémami zhodnocovania môže byť náročná a nákladovo neefektívna;

V niektorých prípadoch miestne úrady stanovujú minimálnu teplotu spalín na výstupe z potrubia, aby sa zabezpečilo primerané rozptýlenie spalín a neprítomnosť dymovodu. Okrem toho môžu spoločnosti vlastnej iniciatívy použiť túto prax na zlepšenie svojho imidžu. Široká verejnosť si môže prítomnosť viditeľného oblaku dymu vykladať ako znak znečistenia životného prostredia, zatiaľ čo neprítomnosť oblaku dymu môže byť vnímaná ako znak čistejšia produkcia. Preto za určitých poveternostných podmienok môžu niektoré podniky (napríklad spaľovne odpadu) špeciálne ohrievať spaliny pred ich vypustením do atmosféry pomocou zemný plyn. To má za následok plytvanie energiou.

energetická účinnosť

Čím nižšia je teplota spalín, tým vyššia je úroveň energetickej účinnosti. Zníženie teploty plynov pod určitú úroveň však môže byť spojené s niektorými problémami. Najmä ak je teplota pod rosným bodom kyseliny (teplota, pri ktorej kondenzuje voda a kyselina sírová, zvyčajne 110-170 °C v závislosti od obsahu síry v palive), môže dôjsť ku korózii. kovové povrchy. To si môže vyžadovať použitie materiálov, ktoré sú odolné voči korózii (takéto materiály existujú a možno ich použiť v zariadeniach využívajúcich ropu, plyn alebo odpad ako palivo), ako aj organizáciu zberu a spracovania kyslého kondenzátu.

Doba návratnosti sa môže pohybovať od menej ako piatich rokov do päťdesiatich rokov v závislosti od rôznych parametrov, vrátane veľkosti zariadenia, teploty spalín atď.

Vyššie uvedené stratégie (s výnimkou pravidelného čistenia) si vyžadujú dodatočné investície. Optimálnym obdobím na rozhodnutie o ich využití je obdobie projektovania a výstavby nového závodu. Zároveň je tiež možné implementovať tieto riešenia v existujúcom podniku (ak existuje požadovaný priestor na inštaláciu zariadenia).

Niektoré aplikácie energie spalín môžu byť obmedzené v dôsledku rozdielu medzi teplotou plynov a potrebou určitú teplotu na vstupe procesu spotrebúvajúceho energiu. Prijateľná hodnota tohto rozdielu je určená rovnováhou medzi úvahami o úspore energie a nákladmi na dodatočné vybavenie potrebné na využitie energie spalín.

Praktická možnosť zhodnocovania vždy závisí od dostupnosti možnej aplikácie alebo spotrebiteľa rekuperovanej energie. Opatrenia na zníženie teploty spalín môžu viesť k zvýšeniu tvorby niektorých škodlivín.