Почему возникает тяга в печной трубе?

Предмет: Физика
Тип работы: Реферат
Язык: Русский
Дата добавления: 20.09.2019

 

 

 

 

 

  • Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой выпускной квалификационной работой!
  • Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

 

По этой ссылке вы сможете найти много готовых рефератов по физике:

 

Много готовых рефератов по физике

 

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

 

Почему шумят водопроводные трубы?
При каких условиях возникает радуга?
При каких условиях возникают миражи?
Почему палец примерзает к металлу?


Введение:

Во время нагрева печи происходит непрерывный приток свежего воздуха в топку для сжигания топлива. Продукты сгорания в виде дыма движутся по всем виткам печи, попадают в дымоход и через него уходят в атмосферу. Это движение воздуха и дымовых газов происходит из-за силы, называемой «тяга». Тяга создается разницей в весе между наружным воздухом и дымовыми газами. Воздух вокруг нас, как и любое физическое тело, имеет определенный вес. Количество веса воздуха (или газов) зависит от того, какую температуру они имеют.

Таким образом, вес 1 м3 воздуха при температуре 0 ° составляет 1,293 кг. При нагревании воздух расширяется, становится менее плотным и уменьшает свой вес. При температуре 100 ° вес 1 воздуха составляет всего 0,947 кг. Когда воздух остывает, он становится более плодородным и увеличивается в весе. 

При температуре -15 ° он весит 1,37 кг. Ясно, что нагретый воздух, будучи легче, имеет тенденцию подниматься вверх, а холодный воздух, то есть более тяжелый, опускается. Сжигая любое топливо в топке печи, мы получаем горячие дымовые газы. Дымовые газы, как более легкие, имеют тенденцию подниматься вверх в циркуляцию дыма и далее в дымоход, а затем в атмосферу. Вместо поднимающихся газов свежий воздух поступает в топку, которая, в свою очередь, превращается в дымовые газы в процессе горения и снова нагревается и попадает в дымовую трубу. 

Тяги и причины их возникновения

Дымовая труба заполнена горячими газами на всю ее высоту. Воздух из помещения с относительно низкой температурой поступает через отверстие печи в печь. Если вы мысленно представляете, что отверстие печи закрыто крышкой, то давление с обеих сторон не будет одинаковым. Очевидно, что давление слева будет сильнее, поскольку вес воздушного столба будет больше, чем вес газового столба, а движение воздуха и газов будет идти слева направо. 

Чем больше высота сравниваемых столбов и чем больше разница температур газов и воздуха, тем больше разница в весах сравниваемых столбов, т. е. чем больше сила тяги. Таким образом, высота дымохода и температура дымовых газов влияют на силу тяги. Поэтому на нижних этажах здания осадка дымоходов сильнее, чем на верхних или одноэтажных. Зимой при низких температурах тяга сильнее, чем осенью. Кухонные плиты дымятся при сжигании летом, чего не происходит зимой. 

Во время нагрева печи происходит непрерывный приток свежего воздуха в топку для сжигания топлива. Продукты сгорания в виде дыма движутся по всем виткам печи, попадают в дымоход и через него уходят в атмосферу. Это движение воздуха и дымовых газов происходит из-за силы, называемой «тяга». Тяга создается разницей в весе между наружным воздухом и дымовыми газами. Воздух вокруг нас, как и любое физическое тело, имеет определенный вес. 

Количество веса воздуха (или газов) зависит от того, какую температуру они имеют. Таким образом, вес 1 м3 воздуха при температуре 0 ° составляет 1,293 кг. При нагревании воздух расширяется, становится менее плотным и уменьшает свой вес. При температуре 100 ° вес 1 воздуха составляет всего 0,947 кг. Когда воздух остывает, он становится более плодородным и увеличивается в весе. 

При температуре -15 ° он весит 1,37 кг. Ясно, что нагретый воздух, будучи легче, имеет тенденцию подниматься вверх, а холодный воздух, то есть более тяжелый, опускается. Сжигая любое топливо в топке печи, мы получаем горячие дымовые газы. Дымовые газы, как более легкие, имеют тенденцию подниматься вверх в циркуляцию дыма и далее в дымоход, а затем в атмосферу. Вместо поднимающихся газов свежий воздух поступает в топку, которая, в свою очередь, превращается в дымовые газы в процессе горения и снова нагревается и попадает в дымовую трубу. 

Дымовая труба заполнена горячими газами на всю ее высоту. Воздух из помещения с относительно низкой температурой поступает через отверстие печи в печь. Если вы мысленно представляете, что отверстие печи закрыто крышкой, то давление с обеих сторон не будет одинаковым. Очевидно, что давление слева будет сильнее, поскольку вес воздушного столба будет больше, чем вес газового столба, а движение воздуха и газов будет идти слева направо. 

Чем больше высота сравниваемых столбов и чем больше разница температур газов и воздуха, тем больше разница в весах сравниваемых столбов, т. е. чем больше сила тяги. Таким образом, высота дымохода и температура дымовых газов влияют на силу тяги. Поэтому на нижних этажах здания осадка дымоходов сильнее, чем на верхних или одноэтажных. Зимой при низких температурах тяга сильнее, чем осенью. Кухонные плиты дымятся при сжигании летом, чего не происходит зимой. 

Методы создания тяги в печах. Методы утилизации тепла отходящих газов

Дымоход это устройство, предназначенное для:

  • создание необходимого вакуума в рабочей и топочной камерах печей;
  • приведение газовой печи в движение;
  • последующее удаление газообразной топочной среды в атмосферу.

Дымоходы обеспечивают тягу, необходимую для работы трубчатых печей.

Дымовая труба это ответственное инженерное сооружение, работающее в чрезвычайно сложных условиях высоких ветровых нагрузок, температур и коррозионных воздействий дымовых газов.

Почему возникает тяга в печной трубе?

Трубы имеют основные конструктивные элементы: фундамент, подвал, ствол, голова, ясень, бункер, втулки для свиней, защита от коррозии, теплоизоляция, футеровка, лестница для ходьбы, молниезащита, светофорные платформы.

Диаметр дымохода должен быть таким, чтобы скорость газа в нем не превышала допустимого значения (4 ... 6 м / с). Требуемая тяга в газовом тракте печи определяется разницей в плотности атмосферного воздуха и дымовых газов. Естественная тяга, создаваемая дымоходом, зависит от высоты дымохода, температуры дымовых газов и температуры наружного воздуха. Вакуум в печи, создаваемый дымоходом, обычно составляет 15 ... 20 мм водяного столба. 

Современные печные комплексы оснащены следующими трубами:

  • кирпич с максимальной высотой 150 м и допустимой температурой проходящей печи среды до 800 ° С;
  • железобетонные трубы с максимальной высотой 200 м и допустимой температурой газообразной среды до 200 ° С;
  • трубы с металлической футеровкой максимальной высотой 60 м и допустимой температурой газовой среды до 800 ° С.

Железобетонные трубы из обычного бетона с футеровкой и теплоизоляцией не должны нагреваться до температуры более 500 ° С. Проектирование кирпичных и железобетонных труб осуществляется институтом ВНИПИТеплопроект. 

Для выхода агрессивных печных сред из печей чаще всего используются металлические трубы (нержавеющая сталь), собранные из отдельных боковых панелей высотой до 150 м, установленные на специальных опорных конструкциях, позволяющих заменить любую часть ствола трубы в случае отказа.

Большинство действующих дымоходов изготовлены из стали Ст3. Конические металлические трубы в соответствии со стандартами имеют высоту 30, 35 и 40 м при диаметре до 2000 мм на выходе и до 3200 мм в основании. Они крепятся к фундаменту фундаментными болтами (до 16 штук). 

Частота колебаний дымоходов в ветровом потоке совпадает с частотой их собственных колебаний. При определенных скоростях ветра трубы попадают в резонанс, что увеличивает амплитуды их колебаний и приводит к значительным динамическим напряжениям. 

Нижняя часть дымоходов с внутренней стороны облицована огнеупорным кирпичом. Высота футеровки зависит от температуры дымовых газов и обычно составляет не менее 10 ... 15 м. Облицовка способствует демпфированию вибраций стальных труб, поэтому ее необходимо выполнять осторожно, заполняя зазоры между ней и корпусом шлаком или легкоплавким грунтом. С трубами, хорошо профилированными по всей высоте, нет необходимости в скобах; они должны быть установлены только на время монтажных работ. 

Рабочие условия дымоходов определяются возможной коррозией их тонких стенок дымовыми газами, а в случае выгорания дымоходов или возгорания сажи перегревом до высоких температур. В настоящее время жаростойкие железобетонные трубы вводятся в эксплуатацию повсеместно. Чтобы избежать возможного возгорания скопившейся на стенках труб сажи, их периодически продувают живым паром. 

Например, агрессивные дымовые газы образуются при сжигании топлива, содержащего серу (мазут, уголь и т. д.). В этом случае сера, содержащаяся в топливе, окисляется до сернистого ангидрида и частично превращается в серный ангидрид, когда в сочетании с водяным паром, содержащимся в выхлопных газах, образуются пары серной кислоты, которые конденсируются на поверхности стенок газа воздуховоды и футеровка, вызывают коррозию материалов разрушение цементного камня в кладке. 

Сернокислотная коррозия вызывает дефекты, характеризующиеся следующими признаками:

  • разрушение защитного слоя в плитах покрытия;
  • голое армирование;
  • коррозия арматуры;
  • коррозия стен;
  • появление утечек в стенах (трещинах) и местах примыкания газоходов к трубе;
  • коррозия крышек взрывчатых клапанов и смотровых люков с образованием сквозных отверстий;
  • выпуклая кладка с уклоном вершины стен;
  • разрушение плит перекрытия;
  • разрушение уплотнений в компенсаторах;
  • полив подземных газопроводов подземными водами из-за разрушения гидроизоляции.

При эксплуатации труб установок промышленных предприятий и тепловых электростанций необходимо систематически контролировать состояние газоходов и дымоходов. При осмотре выясняется прочность затяжки зажимных колец, наличие вертикальных и горизонтальных трещин, состояние молниеотводов и токоведущих проводников, головки, металлоконструкций светофорных площадок и прогулочной лестницы, состояние футеровки и прокладки из ствола трубы определены. 

Дымоходы (боров) соединяют выход из конвекционной камеры с дымоходом.

Боровые представляют собой футерованные каналы для транспортировки газовой среды, выходящей из топок к выхлопным трубам. Конструкции свиней типизированы и подбираются в зависимости от количества газовой среды печи, ее температуры и химического состава. При температуре дымовых газов до 500 ° C, свиней выровнены с 75 класса керамических кирпичей, а при более высоких температурах с класса С или В шамотного кирпича на шамотной ступке с глиняного кирпича несущей конструкции. 

Они предоставляют люки для осмотра и очистки во время ремонта. Все дымоходные каналы снабжены системой парового пожаротушения. 

Заключение

Для регулирования тяги на дымоходах или в самом дне дымохода установлены ворота.

Вентили представляют собой плоские заслонки, частично покрывающие участок воздуховода, через который проходят дымовые газы, предназначенные для достаточно плотного отсоединения печей от тягового оборудования, а также для достижения простого и чувствительного регулирования количества газовой среды, выходящей из печи. печь и их давление. В случае пожара свинья закрывается заслонкой, которая резко снижает тягу и интенсивность горения и предотвращает попадание пламени в дымоход. 

Заслонка устанавливается, когда выхлопные газы выходят из камеры печи, и представляет собой чугунный керамический демпфер, опускаемый в боров и подвешенный на тросе, переброшенном через блок с противовесом или непосредственно на барабан ручной или электрической лебедки. , Задвижки в кабинах для зоны с температурой дымовых газов до 600 ° С выполнены из чугуна. Для зоны с температурой выше 600 ° C ворота для предотвращения коробления сделаны из водяного охлаждения или керамики.