壁掛爐為一家一戶獨立設(shè)置，目前使用各戶獨立排煙的方式，它與燃?xì)?a target="_blank" href="http://box126.cn/tags-4688.html">熱水器不同，雖然同樣是各戶獨立采暖，但在采暖季，壁掛爐的運行時間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燃?xì)鉄崴鞯臅r間[4]。而且壁掛爐采用平衡式煙道，其直徑較熱水器明顯增大，在風(fēng)機的作用下通過平衡煙道，將煙氣排到室外，同時將室外的空氣吸入鍋爐，并且當(dāng)煙道末端壓力發(fā)生變化時（如刮風(fēng)等），由于壓力平衡的關(guān)系，不會影響燃?xì)獾娜紵r及排煙。

而對于壁掛爐的更新?lián)Q代，目前市場上出現(xiàn)較多原有煙管尺寸與購置新機的煙管尺寸不符的情況，更多用戶要求繼續(xù)延用原來的煙管尺寸，針對這種做法是否可行，本文以25kW的燃?xì)獗趻鞝t為例針對此問題進行分析研究。

2 燃燒所需空氣量及煙氣量的計算[1]

（1）天然氣相關(guān)參數(shù)

燃?xì)鉁囟龋?5℃；

燃?xì)鈿夥N：12T基準(zhǔn)氣；

燃?xì)獾蜔嶂担篐L=34.02MJ/m3=34020kJ/m3 

（2）1m3CH4燃燒所需的理論空氣量(含氮等未參與燃燒的氣體)：

式中：V0——表示理論空氣量；

HL——表示燃?xì)獾蜔嶂担?/p>

0.25為常數(shù)。

由此機器的試驗檢測報告查得：煙氣中O2=10.6% （最大熱負(fù)荷時），則過?？諝庀禂?shù)為：

（3）1m3CH4燃燒所需的實際空氣量（含氮及過剩的空氣等）：

V=α×V0=2.03×9.07=18.41Nm3/Nm3

式中：V——表示實際煙氣量；

V0——表示理論空氣量；

α——表示過?？諝庀禂?shù)。

查此機器試驗檢測報告得：

此25kW燃?xì)獗趻鞝t最大負(fù)荷燃燒實際耗氣量為：2.57m3/h。

（4）此25kW的機器最大負(fù)荷燃燒所需實際的總空氣量為：

V總空氣=2.57×18.41=47.31m3/h

（5）1m3CH4完全燃燒所產(chǎn)生的理論煙氣量（含氮等）為：

式中：Vf1——理論煙氣量；

HL——燃?xì)獾蜔嶂担?2[1]。

（6）1m3CH4燃燒實際產(chǎn)生煙氣量(含氮及未參與燃燒的空氣等)為：

Vf=Vf1+(α-1)V0=19.91Nm3/Nm3

式中：Vf——實際煙氣量；

Vf1——理論煙氣量；

α——過?？諝庀禂?shù)；

V0——理論空氣量；

（7）此25kW的機器最大負(fù)荷燃燒所實際產(chǎn)生的總煙氣量為：

V總煙氣=2.57×19.91=51.17m3/h

同理，可計算不同負(fù)荷下，其燃燒所需空氣量及煙氣量見表1。

3 理論狀態(tài)下不同負(fù)荷排煙速度的計算

由上述計算得：

此25kW的機器，最大負(fù)荷燃燒所實際產(chǎn)生的煙氣量為：51.17m3/h；煙氣溫度查試驗報告得：按60℃計算，則排煙管直徑d1=80mm時得：

（1）煙管截面積：

（2）理論狀態(tài)下，煙氣溫度為t1=15℃時的排煙速度為：

（3）則實際狀態(tài)下，煙氣溫度為t2=60℃時的排煙速度為：

由理想氣體狀態(tài)方程：推得：

式中：p——表示大氣壓（相等）；

V0——表示15℃時的排煙速度；

V2——表示60℃時的排煙速度；

T——表示卡爾文溫度（T=273+t，t為攝氏度）。

同理：當(dāng)排煙管直徑減小為d2=60mm時，不同負(fù)荷下排煙速度計算結(jié)果見表2。

表2表明，在不同負(fù)荷下，燃燒產(chǎn)生的總煙氣量一定，排煙溫度為60℃，排煙管直徑不同時，將燃燒產(chǎn)生的煙氣排出室外時的理論所需要的排煙速度。同一煙管直徑，負(fù)荷越大，理論需要的排煙速度也就越大；同一負(fù)荷下，煙管直徑越小，需要的理論排煙速度也就越大。

4 理論狀態(tài)沿程損失的計算[2]

排煙管直徑為80mm時，計算如下：

（1）求雷諾數(shù)

式中：Re——雷諾數(shù)；

V——煙溫60℃時的理論速度；

d——煙管直徑；

ν——煙溫60℃的運動粘度[2]。

（2）

式中：Δ——煙管粗糙度[2]；

d——表示煙管直徑。

根據(jù)以上式計算得Re=1.4×104，。查莫迪圖[2]得：阻力系數(shù)：λ=0.028。

（3）煙管沿程損失[2]：

式中：Hf——煙管沿程損失；

λ——煙管阻力系數(shù)；

L——煙管長度（直管長3m，加上2個彎頭，1個彎頭按2m直管計）m；

V——煙溫60℃時的理論速度；

d——煙管直徑；

g——重力加速度（g=9.8）。

同理：理論狀態(tài)下，不同負(fù)荷，不同煙管直徑所對應(yīng)的沿程損失如表3所示。

表3表明，同一煙管直徑下，隨著負(fù)荷越小，相對應(yīng)的沿程損失也就越小；而同一負(fù)荷下，煙管直徑越小，相應(yīng)的沿程損失則越大。

風(fēng)機不變，不同負(fù)荷下排煙量與沿程損失的變化關(guān)系見圖1。

由圖1可以看出，煙管直徑為80mm時，隨著排煙量的增大，其沿程損失的增量較為平緩；而煙管直徑為60mm時，其沿程損失隨著排煙量的增大而明顯增大。

5 風(fēng)機不變時排煙管直徑減小為60mm時的實際平均速度

查得：排煙溫度為60℃時的煙氣密度[2]為ρ=1.06kg/m3，由氣體伯努利平衡方程[2]：

靜壓：（即，理想狀態(tài)下，靜壓全部轉(zhuǎn)化為沿程損失）

將煙管直徑為80mm時的排煙速度V1=3.27m/s帶入的上式得： 

解得：V2=3.2m/s

式中：λ——阻力系數(shù)；

d——表示管徑；

ρ——表示60℃時的煙氣密度；

V1——表示煙管直徑80mm時的排煙速度；

V2——表示煙管直徑60mm時的排煙速度；

g——重力加速度9.8；

L——表示煙管長度；

P1——表示煙管直徑80mm時的沿程損失；

P2——表示煙管直徑60mm時的沿程損失。

6 總結(jié)

對燃?xì)?a target="_blank" href="http://box126.cn/tags-2415.html">壁掛爐排煙量的影響，主要是由煙管直徑和換熱器及燃燒器阻力等造成的，有以下幾種可能：

（1）當(dāng)煙管直徑發(fā)生變化前后，若燃燒器及換熱器阻力對排煙量影響較大時，則煙管直徑減小對排煙量產(chǎn)生的影響將會減??；

（2）當(dāng)煙管直徑發(fā)生變化前后，若燃燒器及換熱器阻力對排煙量影響較小時，則煙管直徑減小對排煙量產(chǎn)生的影響將會較大；

（3）當(dāng)煙管直徑發(fā)生變化，若燃燒器及換熱器阻力對排煙量影響相等時，則對排煙量產(chǎn)生的影響將完全受煙管直徑變化的影響；

上述計算則是假設(shè)煙管直徑發(fā)生變化前后，燃燒器及換熱器阻力對排煙量影響相等的條件下，得出以下結(jié)論，在燃燒產(chǎn)生的煙氣量一定，風(fēng)機不變（風(fēng)機所做的功恒定）條件下，此25kW的壁掛爐排煙管直徑由80mm減小為60mm時，理論需要的排煙速度為5.81m/s；而實際運行的排煙速度則為3.2m/s，則排煙能力為3.2×0.0028×3600=32.25m3/h，而理論產(chǎn)生的煙氣量為51.17m3/h，排煙量減小1-32.25/51.17=37%，即排煙能力減小37%左右；而對于煙管直徑變化前后，燃燒器及換熱器阻力對排煙量的影響程度，后續(xù)將繼續(xù)進行分析研究。

本站聲明:網(wǎng)站內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請聯(lián)系我們,我們將及時處理。

本文 暖如家收集整理,若有需求請告知.聯(lián)系我處理.網(wǎng)址：http://box126.cn/bigualu/15950.html