KOMIN ŻELBETOWY
1. Dane do obliczeń
- rodzaj i kształt komina: zbieżny 1,7%- wysokość komina nad terenem: H = 98,0 m- średnica wewnętrzna wylotu komina: Dw = 4,8 m- powierzchnia użytkowa czopuchów: Fcz = 1,25 Fwylotu- liczba czopuchów: 3- poziom spodu wlotu czopucha do komina: - 4,50 m pod terenem- temperatura gazów spalinowych przy wlocie do komina: tw = 365oC- współczynnik awaryjnego podwyższenia temperatury: wg normy (1,2)- agresywność chemicznego oddziaływania gazów spalinowych: średnie- strefa wiatrowa strefa II- warunki gruntowe: glina zwięzła półzwarta
1.1. Dobór wymiarów – założenia do projektowania
Elementy trzonu komina:- płaszcz komina: na górze 18cm, na dole 45cm,- izolacja od wewnątrz z wełny mineralnej białej: na górze 14 cm, na dole 26 cm- wymurówka z cegły szamotowej: na całej wysokości komina 12cmDobór wymiarów czopucha:- powierzchnia wylotu Fwylotu=π∙Dw24=π∙4,824=18,09 m2 - powierzchnia użytkowa czopuchów Fcz=1,25∙Fwylotu=1,25∙18,09=22,61 m2 - powierzchnia jednego czopucha F1=Fcz3=22,613=7,54 m2 Przyjęto wymiary czopucha b x h=2,25 x 3,40 m , które spełniają poniższe wymagania: b>1,0 m h= 2,0÷3,5 m hb=1,5÷3,5 (hb=1,51)
2. Rozkład temperatury w kominie
2.1. Dane i założenia
Normalna temperatura gazów spalinowych przy wlocie do komina wynosi tw = 365oC. Zgodnie z zaleceniem PN-88/B-03004 pkt.3.3.1. należy uwzględnić możliwość jej awaryjnego podwyższenia korzystając ze współczynnika awaryjnego podwyższenia temperatury.tw=1,2∙365=438oC Pozostałe temperatury gazów w kominie wyznaczono przyjmując dla ciągu naturalnego spadek wartości temperatury o 0,5oC na każdy metr wysokości komina.Temperaturę zewnętrzną przyjęto:- dla uzyskania maksymalnej różnicy temperatur (zima), tz = -25oC - dla uzyskania maksymalnej temperatury w płaszczu żelbetowym (lato), tz = 35oC Wpływ temperatury przy wymiarowaniu trzonów kominów żelbetowych można pominąć jeśli spełnione są następujące warunki (zgodnie z normą PN-88/B-03004, pkt. 3.3.3. tab.1):- różnica temperatur przypadająca na ścianę trzonu ≤30 K - maksymalna temperatura w ścianie trzonu ≤70oC Współczynnik przenikania ciepła k przez warstwową przegrodę cylindryczną:gdzie: - grubość i-tej warstwy - promień zewnętrzny i-tej warstwy - współczynnik poprawkowy uwzględniający zakrzywienie ściany - współczynnik przewodności cieplnej i-tej warstwy - współczynnik napływu ciepła dla wewnętrznej strony wykładziny - współczynnik odpływu ciepła dla zewnętrznej powierzchni trzonu - dla maksymalnej różnicy temperatur w trzonie (zima)
- dla maksymalnej temperatury w trzonie (lato)
2.2. Obliczenia termiczne przy wlocie czopucha
2.2.1. Charakterystyka analizowanego przekroju
H1=100,80 m Średnica zewnętrzna komina:- przy wylocie, w poziomie +98,8 m Dz=4,80+2∙(0,18+0,14+0,12)=5,68 m - w poziomie środka czopucha Dz=5,68+100,80∙1,7%∙2=9,11 m R=9,112=4,55 m Wielkości w poziomie czopucha:- grubość płaszcza żelbetowego 0,45 m - grubość izolacji 0,26 m - grubość wymurówki 0,12 m - średnica wewnętrzna płaszcza żelbetowego (zewnętrzna izolacji) 9,11-2∙0,45=8,21 m ri=8,212=4,107 m - średnica wewnętrzna izolacji (zewnętrzna wymurówki) 8,21-2∙0,26=7,69 m ri=7,692=3,84 m - średnica wewnętrzna wymurówki 7,69-2∙0,12=7,45 m ri=7,452=3,72 m - współczynnik napływu dla wewnętrznej strony wykładziny αn=18,08 ms Określenie współczynnika poprawkowego uwzględniającego zakrzywienie ściany:- płaszcz żelbetowy Rri=4,554,55=1,00 →κi=1,00 - izolacja Rri=4,554,10=1,11 →κi=1,05 - wymurówka Rri=4,553,84=1,18 →κi=1,09
2.2.2. Maksymalna temperatura płaszcza w okresie letnim
Przyjmująć bezpieczne założenia, że temperatura żelbetu to 70°C, a izolacji i wykładziny tmax=438°C oblicza się λ dla poszczególnych warstw:- żelbet dla 20°C λ=1,74 dla 200°C λ=1,51 dla 70°C λ=1,74-1,74-1,51200-20∙70-20=1,676 - izolacja dla 200°C λ=0,058 dla 500°C λ=0,081 dla 438°C λ=0,058+0,081-0,058500-200∙438-200=0,076 - wymurówka dla 200°C λ=0,96 dla 500°C λ=1,09 dla 438°C λ=0,96+1,09-0,96500-200∙438-200=1,06 1k=1αn+i=1ng...
k22k83