---

9 ■

N

^PZOmm,j = Е(^РЯЛ ^_РН,к)
к=і

де:

Pzomm.j ~ мінімальний надлишковий тиск у точці входу димових газів на ділянку димоходу у, Па;

Pzoemmj ~ мінімальний перепад тиску в точці входу димових газів на ділянку димоходуу, Па;

Р_Нк- теоретична тяга, створена ефектом ди­моходу на ділянці димоходу к, Па;

P_Rk- аеродинамічний опір ділянки димоходу к, Па;

^Omin,у - мінімальний перепад тиску тепло­генератора у, Па;

^pBc,j ~ розрахунковий аеродинамічний опір припливного повітря теплогенератора у, Па;

Руj - розрахунковий аеродинамічний опір з'єд­нувального елемента ділянки димоходу у, Па.

Примітка. Значення Р_{н к} та P_Rк у формулах (ЗЬ) та (6d) зазвичай відрізняються через різні умови.

5.5 Температурні вимоги

Формулу (7) необхідно перевірити при всіх режимах експлуатації (згідно з 5.6).

Перевірка характеристики температури прово­диться під час кожного окремого розрахунку, використовуючи попередні розрахунки димо- ^pZexcess is maximum allowed pressure from the designation of the chimney in Pa;

P_zvexcess is maximum allowed pressure from

the designation of the connecting flue pipe in Pa. If required it has to be additionally checked that the minimum positive pressure in the chimney (Р/отіп.у) is more than or equal to the minimum allowed positive pressure (/^oemin.y) caused by the heating appliance.

The relation (6d) shall be verified for all relevant working conditions (see 5.6).

The check of this pressure requirement shall be done with a separate calculation using the newly calculated flue mass flows that fulfil the pressure equilibrium conditions at an external air temperature of T_L- 258,15 К (t_L = -15 °С, see EN 13384-1).

min,У ~^PBcJ ~ P/,j ^=PZOemin,y

where:

^pzo min,у minimum positive pressure at the flue gas inlet into the chimney segment у in Pa;

^pzoemin,y minimum differential pressure at the flue gas inlet into the chimney segment у in Pa;

P_{H k} theoretical draught due to chimney effect in chimney segment к in Pa;

P_Rk pressure resistance of the chimney segment kin Pa;

^Ivomin.y minimum differential pressure of the heating appliance у in Pa;

P_Bcj calculated pressure resistance of the air supply for the heating appliance у in Pa;

P/j calculated pressure resistance of the con­necting flue pipe of chimney segment у in Pa.

NOTE: The values of P_{H k} and P_{R k} in Equations (3b) and (6d) are normally different because the conditions are different.

5.5 Temperature requirement

The relations (7) shall be verified for all relevant working conditions (see 5.6).

The check of the temperature requirement shall be done with a separate calculation using the newly calculated flue mass flows that fulfil the вих газів за масою, які задовольняють вимогам забезпечення рівноваги тиску за температури зовнішнього повітряТ_ио у (згідно з EN 13384-1).

~П_оь, j

Де:

T_iobj - температура внутрішньої стінки напри­кінці ділянки димоходу), К;

Т_дj -температурна межа ділянки димоходу j, К. Температурна межа димоходів при екс­плуатації в сухих умовах дорівнює температурі точки роси димових газів T_spj (згідно з 8.6). ^Tg,j ⁼Tspj-

Температурна межа T_gj димоходів при екс­плуатації у вологих умовах відповідає точці замерзання води: Т_дj = 273,15 К.

Примітка. У наступних випадках допускається не дотримуватися температурних умов. У разі недо­тримання цих умов відсутня гарантія того, що не з'явиться волога. У цьому випадку рекомендується застосовувати теплову ізоляцію:

- підключення теплогенераторів до димоходу, що вже знаходяться в експлуатації, та

- теплова потужність теплогенераторів, що підклю­чаються й/або замінюються, не перевищує ЗО кВт, та

• втрати димових газів не більше або дорівнюють 8 % та

• забезпечено загальну циркуляцію повітря димо­ходу крізь запобіжник та регулятор тяги димових газів у період відсутності експлуатації, та

• при експлуатації теплогенераторів (наприклад, мінімальна теплопродуктивність теплогенератора при експлуатації становить не менше 20 % номі­нальної теплової потужності).

5.6 Процедура розрахунку

При розрахунку тиску та значень температури в димоході з підключенням декількох тепло­генераторів необхідно застосовувати ітераційні методи розрахунку. Хід розрахунку базується на формулі балансу маси та енергії з ураху­ванням статичних умов.

У всіх точках, до яких підключаються шахти (на кінці з'єднувальних елементів, початку і кінці однієї із ділянок димоходу), у всіх вузлових точках (рисунок 2) діють наступні формули.

pressure equilibrium conditions at an external air temperature of T_uoj (see EN 13384-1).

• ■ . ⁽⁷⁾ where:

Т_{юЬ }} temperature of the inner wall of the chimney segment j at the end in K;

T_gj temperature limit for chimney segment) in K.

The temperature limit T_gj for chimneys suitable for operating under dry conditions is equal to the condensing temperature T_spj of the flue gas (see 8.6). T_gj = T_{sp j}.

The temperature limit T_gj for chimneys suitable for operating under wet conditions is equal to the freezing point of water: T_gj = 273,15 K.

NOTE The following cases can be exempted from meeting the temperature requirement provided that it is accepted that in case the requirement for temperature should be not fulfilled no guarantee can be given that no moisture appears. In this cases insulation is recom­mended.

• heating appliances which are substituted to a usual chimney which is already in operation and

• the heat output of the heating appliances which are connected and/or substituted does not exceed 30 kW for each

and

• the flue gas losses are not more or equal than 8 % and

• an effective air conditioning of the chimney during standstill periods is given by draught diverters or dampers and

• sufficient standstill periods are given (e. g. the mini­mum steady state heat output of the heating appliance is not less than 20 % as the required heat).

5.6 Calculation procedure

For the calculation of the pressure and tempera­ture values in a chimney serving more than one heating appliance an iterative procedure is neces­sary. This calculation procedure is based on the application of mass and energy conservation for­mulae under quasi steady state conditions.

In each point of connection between various ducts (at the end of connecting flue pipes, the beginning and the end of the chimney segments), all called nodes (see Figure 2), the following procedure shall be used.

Figure 2 - Designation of flow numbering for each node j (see formulae (8) and (9)

Рисунок 2 - Приклад познак і розрахунок для кожної вузлової точки J, формули (8) і (9)

Масова витрата та температура обчислю­ються за формулами 8 та 9.

- The mass flow and the temperature shall be calculated with formulae 8 and 9

.

(8)

+ m_Vj- =m,j кг/с

,

■ CpVj 'TqVJ -rilj 'Cpj (9)

where:

flue gas mass flow in chimney segment j-1 in kg/s

m_vj flue gas mass flow in connecting flue pipe in kg/s;

m,j flue gas mass flow in chimney segment j in kg/s;

Cpj--] specific heat capacity of flue gas in chim­ney segment j- 1 in J/(kg • K);

c_pVj specific heat capacity of flue gas in connect­ing flue pipe j in J/(kg ■ K);

Cpj specific heat capacity of flue gas in chimney segment j in J/(kg -K);

T_0J_- temperature of the flue gas at the end of chimney segment j - 1 in K;

T_oVj temperature of the flue gas at the end of connecting flue pipe J in K;

T_ej temperature of the flue gas at the inlet of chimney segment j in K.

- The draught or positive pressure at the begin­ning of the chimney segment (at point 3), is derived from the draught or positive pressure of this chimney segment and all succeeding segments according to Equation (2).

rn,j--]-Cp j_i - T_oj_y + rh_vj

Де:

- масова витрата димових газів на ділянці димоходу j - 1, кг/с;

rh_vj - масова витрата димових газів у з'єдну­вальному елементі j, кг/с;

m,j - масова витрата димових газів на ділянці димоходу j, кг/с;

с_рj_- - питома теплоємність димових газів на ділянці димоходу j - 1, Дж/кг-К;

c_pVj - питома теплоємність димових газів у з'єднувальному елементі/, Дж/кг-К;

c_pj - питома теплоємність димових газів на ділянці димоходуj, Дж/кг-К;

T_Oj_^ - температура димових газів на кінці ділянки димоходу j - 1, К;

T_oVj ~ температура димових газів на кінці з'єднувального елемента / К;

Т_еj - температура димових газів у точці входу на ділянку димоходу / К.

Тяга або надлишковий тиск на початку ділянки димоходу (для точки 3) визначається з показ­ників тяги або надлишкового тиску цієї ділянки і всіх наступних ділянок за формулою (2)

.Примітка. У випадку використання теплогенера- торів, оснащених вентилятором, згідно з даними виробника приймається, що масова витрата не залежить від розрідження чи надлишкового тиску в димоході. Це припущення обмежує кількість ітерацій (повторних розрахунків).

При кожній ітерації необхідно визначити нас­тупні параметри:

- для кожної вузлової точки j дійсний тиск Pze.j. Pz.j або P_ZOeJ, P_{ZO J} на вході P_{Ze maxj}-, Pzmaxj або PzOeminj' ^Ominj) ' ВЄЛИЧИНИ температур (T_oточки 1, T_oVj точки 2, T_ej точки 3),

• для кожної ділянки між двома вузловими точками середні значення дійсної темпера­тури, масової витрати й швидкості димових газів.

Перед проведенням першої ітерації слід зада­ти розрахункову масову витрату димових газів на виході з теплогенератора. Одне з можливих стартових значень розрахункової масової вит­рати - заявлена масова витрата димових газів теплогенератора m_wj.

Кожна ітерація охоплює наступні дві стадії.

Стадія 1. Обчисліть змінні, починаючи від най­нижчої вузлової точки й закінчуючи виходом димових газів в атмосферу, наступним чином: - розрахунок/визначення масової витрати димових газів на виході з теплогенератора;

• розрахунок масової витрати димових газів у з'єднувальному елементі, формула (14);

• середня густина димових газів, формула (29);

• середня швидкість димових газів, формула (ЗО);

• температура димових газів на кінці (згідно з EN 13384-1, 5.8);

• середня температура димових газів (згідно 'з EN 13384-1, 5.8).

• на кожній ділянці димоходу розрахункова масова витрата після змішування потоків кожної ділянки (точка, 3 рисунок 2), фор­мула (13);

• температура димових газів після змішу­вання, формула (15);

• середня густина димових газів, формула (27);

• середня швидкість димових газів, формула (28);

• температура димових газів в кінці (згідно з EN 13384-1, 5.8);

• середня температура димових газів (згідно з EN 13384-1, 5.8)

NOTE For certain fan assisted heating appliances ac­cording to the information of the manufacturer it can be assumed that the mass flow is independent of the draught or positive pressure in the chimney. This infor­mation can be used to limit the number of iterations.

For each iteration the following parameters shall be obtained:

- for each node j, the actual pressure (PP_Zej, P_Zj^orPzOej ’ Pzo,j ^and where required Pzemax,j ’ PzmaxJ ^orPzOemmJ < PzOmm,j) ^an<^ temperature values at point 1, T_oVj at point 2, T_ej at point 3),

- for each segment between two nodes, the av­erage values of the actual temperature, mass flow and velocity of the flue gas.

Before the first iteration an estimate of the calcu­lated flue gas mass flow at the appliance outlet is necessary. A possible starting value for the calcu­lated mass flow is the declared flue gas mass flow of the appliance rh_w у.

Each iteration consists of the following two phases:

Phase 1: Calculate variables starting from the lowest node up to the outlet to the atmosphere as follows:

• calculated/estimated flue gas mass flow at the appliance outlet;

• in each connecting flue pipe calculated mass flow (Equation 14);

average density of the flue gas (formula (29); average velocity of the flue gas (formula (30);

flue gas temperature at the end (see EN 13384-1:2002, 5.8);

average flue gas temperature (see EN 13384-1:2002, 5.8).

• in each segment section of the flue calculated mass flow after the confluence of each seg­ment (point 3 in Figure 2) (Equation (13);

temperature of the flue gas after the conflu­ence (formula (15);

average density of the flue gas (formula (27); average velocity of the flue gas (formula (28); flue gas temperature at the end (see EN 13384-1:2002, 5.8);

average flue gas temperature (see EN 13384-1:2002, 5.8)

.Стадія 2. Обчисліть значення тяги або зна­чення надлишкового тиску в кожній вузловій точці, починаючи від шахти димоходу до най­більш віддаленої вузлової точки:

• необхідна тяга або перепад тиску в точці входу димових газів у димохід, формула (3) або (Зс);

• тяга, створена ефектом димоходу на вході у ділянку димоходу, формула (31);

• аеродинамічний опір на ділянці димоходу, формула (32);

• тяга або надлишковий тиск на вході у ді­лянку димоходу, формула (2) або (ЗЬ).

Ітерації, описані вище (стадія 1 і стадія 2), проводяться для відповідних умов експлуата­ції (умовна, мінімальна потужності і відклю­чений теплогенератор), доки не будуть дотри­мані умови рівноваги тиску, формула (1).

Якщо умову щодо рівноваги тиску дотримано, значення останньої ітерації можуть розгляда­тися як дотримання умов димоходу у відпо­відності з нормами стандарту.

Якщо умову щодо рівноваги тиску не дотри­мано, проводиться повторна попередня оцінка величини m_w, яка ґрунтується на встановле­ній різниці тисків між P_zj та P_Zej або P_ZOj та Pzoej і ³ урахуванням якої проводиться нас­тупна ітерація.

6 ПАРАМЕТРИ ДИМОВИХ ГАЗІВ, ЩО

ХАРАКТЕРИЗУЮТЬ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРИ

Для розрахунку температури й тиску димових газів теплогенератора необхідні наступні дані:

• мінімальна заявлена тяга або максималь­ний заявлений перепад тиску у теплогене­ратор! (% у або Ду_О у);

• заявлена температура димових газів теп­логенератора (t_wj).

Обидва значення повинні вказуватися залеж­но від масової витрати димових газів за різних умов експлуатації теплогенераторів (експлуа­тується, не експлуатується). Розрахункова тяга Рд/сj або перепад тиску Ffa/_Ocj теплового ге­нератора для обох режимів вказують у формі багаточлена 4-го ступеня:

Phase 2: Calculate the draught or positive pres­sure values in each node tracking the flue duct backwards from the outlet into the atmosphere down to the node that is at the greatest distance: - draught required or differential pressure avail­able at the flue gas inlet into the chimney (Equation (3) or (3c);

• draught due to chimney effect at the inlet of the chimney segment (formula (31);

• pressure resistance in the chimney segment (using formula (32);

• draught or positive pressure at the inlet of the chimney segment (using Equation (2) or (3b).

The iteration described above (phase 1 and phase 2) at the working conditions under consid­eration (i.e. nominal, minimum load and out of action) shall be continued until the pressure equi­librium condition is fulfilled (formula (1).

When the pressure equilibrium condition is ful­filled, the values calculated at the last iteration can be considered, for the purpose of this stan­dard, to be those regarding the operation of the chimney.