РАСЧЕТ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ

 

Дымовые трубы могут быть одноствольными и многоствольными, постоянного диаметра и конусными, кирпичными, железобетонными и металлическими.

11.1. Исходные данные для расчета:

– регион установки;

– объем газов рассеиваемых через трубу, V, м³/с;

– количественное содержание летучей золы, М, оксидов азота, , и серы, , г/с;

– фоновые концентрации по летучей золе, , оксидам серы, , и азота, , мг/м³;

– количество труб, рекомендуемых к установке, N;

– расчетная температура окружающей среды, , К;

– температура газов на выходе из трубы, , К;

– скорость ветра на высоте 10 м, , в зависимости от региона по розе ветров, м/с;

– плотность уходящих газов в дымовой трубе и на выходе из нее, , кг/м³.

11.2. Обозначения и рекомендации по определению и выбору.

– оптимальная скорость газов на выходе из дымовой трубы, м/с. Она определяется технико-экономическими расчетами из условий получения минимальных годовых затрат. В первом приближении величина может быть принята по рекомендациям табл.П.11.1.:

А – коэффициент, учитывающий температурную стратификацию атмосферы и условия вертикального и горизонтального рассеивание примесей в атмосфере. Величина А определяется в зависимости от самых неблагоприятных климатических условий для различных географических регионов (табл. П.11.2);

F – безразмерный коэффициент, учитывающий осаждение примесей: для газообразных топлив – F= 1,0; для летучей золы при эффективности улавливания более 90 % – F= 2,0; при эффективности золоулавливания менее 90 % – F= 2,5;

– разность температур газов на выходе из трубы и атмосферы ; таким образом, = - , ⁰С;

n, m – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газов из устья источника выбросов. Коэффициент m рассчитывается по формуле

.

Параметр n определяется по условиям:

при = 0,3…2,0 м/с n = ;

при < 0,3 м/с n = 3;

при > 2,0 м/сn = 1.

, f – вспомогательные параметры, определяемые по уравнениям

.

Величина определяет опасную скорость ветра , м/с:

при < 2 скорость ветра равна = ;

при > 2 скорость ветра = (1+0,12f ) или, в первом приближении, ;

Н – высота дымовой трубы, м;

– диаметр трубы в устье, м;

ПДК – предельно допустимые концентрации вредных выбросов; определяются по установленным нормам (табл. П.11.3); при выбросе нескольких вредных веществ ПДК в расчетах принимается как сумма этих нормированных величин;

п – число стволов в дымовой трубе;

– перепад полных давлений газового тракта до дымовой трубы, Па;

– разность плотностей воздуха и дымовых газов в i-м сечении трубы, кг/м³; т. е. ;

– коэффициент сопротивления трению, принимается для:

металлических газоотводящих стволов = 0,015,

кремнебетонных = 0,02,

футерованных конических стволов =0,05;

i – уклон образующей стенки трубы; в расчетах задается;

i_у – уклон образующей стенки в устье трубы; в расчетах задается;

р_ст.м – максимальное статическое давление в каком-то сечении дымовой трубы, Па;

S – коэффициент, зависящий от числа Рихтера R (табл. П.11.4);

– угол наклона выходного участка стволов многоствольной дымовой трубы относительно вертикали, град; задается (табл. П.11.5).

 

11.3. Алгоритм расчета дымовой трубы:

11.3.1. Выбрать или определить из технико-экономических расчетов оптимальную скорость газов на выходе из дымовой трубы, , м/с.

11.3.2. Определить диаметр в устье дымовой трубы, м, .

11.3.3. Рассчитать минимально- допустимую высоту трубы, м, по уравнениям:

– при рассеивании летучей золы

;

– при рассеивании оксидов серы и азота

.

11.3.4. Определить величину р_п для многоствольной трубы по табл. П.11.5 или рис.4.2.; при количестве стволов более четырех величина р_п уточняется по уравнению

.

11.3.5. Определить высоту многоствольной трубы:

Н_м.т.= р_п Н.

11.3.6. Выбрать конструкцию дымовой трубы (табл. П.11.1).

11.3.7. Рассчитать подъем факела газов над устьем трубы, м:

.

11.3.8. Определить высоту рассеивания вредных выбросов

.

11.3.9. Рассчитать потери с выходной скоростью по уравнению

.

11.3.10. Определить гидравлические потери на трение в дымовой трубе:

– для участков трубы длиной L, м, постоянного сечения

;

– для труб конических участков дымовой трубы

.

11.3.11. Рассчитать гидравлические потери в дымовой трубе:

.

11.3.12. Определить давление самотяги или высоту самотяги:

– для любых труб

;

– для труб небольших котельных

.

11.3.13. Определить критерий Рихтера:

.

11.3.14. Определить относительное максимальное статическое давление в трубе:

.

11.3.15. Расчет диффузора:

– диаметр;

– длина .

 

11.4. Таблицы: