Движущая сила, обусловленная разностью статических давлений между поступающим в топочную камеру воздухом и покидающими котельную установку продуктами сгорания, называется естественной тягой.
Простейшим тяговым устройством для создания естественной тяги служит дымовая труба.
Дымовая труба создает тягу, для преодоления гидравлических сопротивлений газового тракта котельного агрегата.
Силу тяги определяют из соотношения
Сила тяги тем больше, чем выше дымовая труба и больше температура уходящих газов и чем ниже температура наружного воздуха.
Но в газоходах есть собственная сила тяги называемая самотягой.
,
где H – высота газохода, м; t', t'' – температуры продуктов сгорания на входе и на выходе данного газохода, °C.
Очевидно, что во всех газоходах, в том числе и в топочной камере, где продукты сгорания имеют восходящее движение, величина требуемой силы тяги на преодоление аэродинамических сопротивлений уменьшается на величину самотяги.
Наоборот, в тех газоходах, где газы движутся сверху вниз, величина необходимой силы тяги должна быть повышена на величину самотяги, поскольку в этих газоходах она препятствует движению продуктов сгорания.
В современных котельных установках при значительном снижении температуры уходящих продуктов сгорания и больших аэродинамических сопротивлений применяют уравновешенную искусственную тягу с установкой дымососов и дутьевых вентиляторов. В этом случае основным назначением дымовой трубы является отвод продуктов сгорания в атмосферу на высоту, определяемую санитарно-гигиеническими и противопожарными требованиями.
В задачу расчета искусственной тяги входят выбор типа дымососа и дутьевого вентилятора, конструктивных размеров дымовой трубы.
Тяговые и дутьевые установки рассчитывают на максимальную нагрузку котельного агрегата.
Необходимую производительность дымососа определяют исходя из количества газов, покидающих котлоагригат, с учетом присоса воздуха па пути до дымососа и с введением поправки на действительную температуру продуктом сгорания.
Ррасч = βг ΣРп
βг – коэффициент запаса по давлению, принимаемый равным 1,2;
Рп – перепад полного давления газового тракта с учетом самотяги трубы или воздушного тракта, Па.
Перепад полного давления газового тракта
ΣРп равен величине суммарных сопротивлений, преодоление которых должен обеспечить дымосос. Эти суммарные сопротивления должны быть больше на величину разрежения вверху топочной камеры, т.е. на 20-40 Па.
Давление вентилятора при уравновешенной тяге должно обеспечить преодоление всех суммарных сопротивлений воздушного тракта от входного патрубка вентилятора до топки, включая ее сопротивление и учитывая самотягу. Эти суммарные сопротивления должны быть меньше на величину разрежения вверху топки, создаваемого дымососом, т.е. на 20-40 Па.