Эксплуатация и наладка систем теплогазоснабжения и вентиляции (стр. 18 из 33)

В заключение следует отметить, что выбор соответствующей конструкции газовой горелки не всегда будет удачным, если при этом исходить только из параметров газа и требуемой тепловой нагрузки горелки, и не учитывать конструкцию топочного пространства.

Нормальная работа газогорелочных устройств в большей степени зависит от конструкции топочного пространства и правильного расположения в нем горелок. Например, газовые горелки надо располагать на достаточном расстоянии от теплопередающих поверхностей, чтобы не было затухания концов факела; в экранированной топке может быть отрыв и потухание пламени при его соприкосновении водогрейными трубами, что вызывает необходимость подачи вторичного воздуха в зону горения. В топках без футеровки на пути факела применяют огнеупорные туннели, решетки и горки из боя шамотного кирпича, небольшие шамотные своды, чередующиеся с открытыми проемами, что не только повышает полноту сгорания газа, но и стабилизирует процесс горения.

Бесфакельное сжигание газа применяют, как правило, при малом топочном объеме или при необходимости получения очень высоких температур в нагревательных печах металлообрабатывающей промышленности.

При бесфакельном сжигании газа каждую горелку снабжают керамическим туннелем, а её конструкция должна обеспечить полное смешение газа с необходимым количеством воздуха.

2.9 УСРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДЫМОХОДОВ. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ ВНУТРИДОМОВОГО ГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

При сжигании природного или искусственных газов образуются продукты сгорания газа, состоящие из углекислого газа

, водяных паров и азота , оставшегося после химических реакций кислорода воздуха с горючими компонентами сжигаемого газа. Если процесс сжигания проводился с избытком воздуха, то в продуктах сгорания будет «лишний» кислород , не вступивший в реакцию с горючим.

Кроме того, при сжигании газов образуется большое количество продуктов сгорания. Так, при нормальном сжигании 1 м³ природного газа расходуется около 9,5 м³ воздуха и образуется примерно 8,5 м³ продуктов сгорания газа и около 2 м³ водяных паров.

По правилам безопасности газового хозяйства требуется отводить продукты сгорания газа от каждого прибора, агрегата или печи по обособленному дымоходу, находящемуся, как правило, во внутренних стенах зданий. Чтобы обеспечить надежный и полный отвод продуктов сгорания газа через дымоход, необходимо правильно его построить и правильно эксплуатировать. Нарушение этих условий приводит к тому, что часть продуктов сгорания попадет в помещение и может быть причиной отравления людей. Продукты сгорания газа с температурой выше 150 °С имеют плотность значительно меньшую, чем плотность атмосферного воздуха. Это обусловливает подъемную силу, благодаря которой уходящие газы уходят по вертикальному каналу (дымоходу) от газового прибора наружу. Следовательно, чем больше разница между температурой уходящих газов и температурой наружного воздуха, тем с большей скоростью уходящие газы будут проходить вверх по дымоходу, и, наоборот, чем меньше разница этих температур, тем с меньшей скоростью будет идти поток уходящих газов в дымоходе. Это одна из величин, характеризующих мощность (производительность) дымохода.

Другой величиной является площадь сечения дымохода, с увеличением или уменьшением которой изменяется мощность дымохода (при условии неизменности скорости потока отходящих газов в дымоходе).

Различные газовые приборы сжигают неодинаковое количество газа, а значит у них неодинаковое количество уходящих газов и температура, с которой они направляются в дымоход. Таким образом, для разных газовых приборов требуется строить дымоходы соответствующих площадей сечений. При заниженной площади сечения дымоход «задохнется» и не сможет пропустить все выделяющиеся из прибора продукты сгорания газа. Дымоходы могут быть прямоугольного и круглого сечения.

Большое влияние на работу дымоходов оказывает охлаждение отходящих газов при потоке в дымоходе. Если дымоход сделан приставным снаружи здания, не выдержана толщина стенок дымохода при строительстве или они не имеют утепления, то уходящие газы будут сильно охлаждаться в зимнее время, разность температур между ними и атмосферным воздухом будет уменьшаться, а значит уменьшаться и мощность дымохода. В особенно холодные дни охлаждение уходящих газов может быть настолько значительным (ниже точки росы), что водяные пары из продуктов сгорания будут конденсироваться (превращаться из пара в воду) и оседать на стенках дымохода, в результате наступит закупорка дымохода кристаллами льда. Сильное охлаждение отходящих газов может произойти и за счет подсоса наружного воздуха в дымоход через его неплотности, а также за счет большого подсоса воздуха через тягопрерыватель газового прибора.

Образование неплотностей (трещин) или завал дымохода может также произойти в результате разрушения его стенок при воздействии на них отходящих газов, если дымоход выполнен из непрочных материалов. Поэтому категорически запрещается строить дымоходы из силикатного кирпича, шлакобетонных и других неплотных или пористых материалов. Потоку отходящих газов в дымоходе оказывает сопротивление шероховатость стенок, наличие внутренних сужений, выступов, выемок и изгибов, допущенных при небрежном строительстве.

Завышенная величина сечения дымохода, а также его вытянутая прямоугольная форма (одна сторона сечения больше другой в два раза) вызывают турбулизацию потока уходящих газов и тем самым повышают сопротивление дымохода потоку уходящих газов. Любой дымоход можно оценить по его суммарному, результирующему показателю, выражающемуся в величине разрежения, которое создается вначале дымохода при потоке отходящих газов. Это разрежение называют тягой дымохода.

Для каждого газового прибора экспериментально устанавливается минимально необходимое разрежение (тяга), при котором обеспечивается нормальная работа прибора и полный отвод продуктов сгорания газа. Так, например, минимально необходимая тяга в дымоходе для водонагревателя КГИ-56 должна быть равной 0,3 мм вод. ст., для АГВ-80 — 0,2 мм вод. ст.

Если дымоход по своему сечению соответствует по размерам величине патрубка прибора, но не создает требуемой тяги, то в этом случае недостаточна высота дымохода. Следовательно, дымоход должен обеспечить такую тягу у места подключения прибора, которая будет достаточной для преодоления сопротивления газового прибора проходу продуктов сгорания газа и преодоления сопротивления самого дымохода

Таким образом, работоспособность дымохода характеризуется тремя величинами: разностью температур между уходящими газами и наружным воздухом, сечением и высотой дымохода. «Правила безопасности в газовом хозяйстве» предъявляют ряд требований к устройству дымохода.

При устройстве дымоходов в наружных стенах толщина стенок должна определяться расчетом с тем, чтобы температура продуктов сгорания на выходе из дымохода была не ниже температуры точки росы. В строящихся зданиях отвод продуктов сгорания газа должен предусматриваться от каждого прибора, агрегата или печи по обособленному дымоходу. В существующих зданиях допускается присоединение к одному дымоходу не более двух водонагревателей или отопительных печей, расположенных на одном или разных этажах, при условии ввода продуктов сгорания в дымоход на различных уровнях, не ближе 50 см друг от друга и устройства в дымоходе на такую высоту рассечек.

Сечение дымоходов должно определяться расчетом или по утвержденным таблицам, но не быть меньше, чем у патрубка газового прибора, печи и др., присоединяемого к дымоходу. Если к дымоходу присоединяются два прибора, то должна учитываться их совместная работа. Газовые приборы предприятий общественного питания могут присоединяться к общим дымоходам.

Толщина стенки дымохода от его внутренней поверхности до наружной, выходящей в помещение, должна быть не менее 0,25 м. Шов кирпичной кладки дымохода должен быть полным и толщиной не более 10 мм.

Для присоединения газовых приборов к дымоходам используют трубы из кровельной стали. Суммарная длина их горизонтальных участков не должна быть более 3 м во вновь строящихся и не более 6 м в существующих домах.

В дымоходах, к которым подключаются приборы, не имеющие тягопрерывателей для регулирования тяги устанавливаются шиберы, имеющие отверстия диаметром не менее 15 мм. На соединительных трубах или дымоходах от приборов, имеющих тягопрерыватели, установка шиберов не допускается. Присоединять к дымоходу соединительную трубу от газового прибора следует так, чтобы ниже Ввода трубы в дымоходе оставался «карман» глубиной не менее 250 мм, и люк для очистки (рис. 2.18).

Рис. 2.18. Присоединение газопровода к дымоходу 1 – тягопрерыватель, 2 – соединительная труба, 3 – отвод, 4 – карман, 5 – дверка чистки дымохода, 6 – упорный валик

Дымоходы, выходя выше крыши здания, подвергаются воздействию воздушных потоков различного направления. Одни потоки могут создавать у оголовка дымохода зону пониженного давления и тем самым облегчать работу дымохода, другие, наоборот, могут создавать зону повышенного давления (подпор) и тем самым затруднять выход продуктов сгорания газа. Нисходящие вертикальные потоки не только могут воспрепятствовать выходу продуктов сгорания наружу, но и «опрокинуть» тягу, создать в дымоходе поток обратного направления и тем самым нарушить работу газового прибора и вызвать аварийное положение в помещениях здания.