Інженерне обладнання будинків і споруд. Димоходи. Методи теплотехнічного та аеродинамічного розрахунків. Частина 1. Димоходи з підключенням одного теплогенератора

Значення S_rad = 1 враховується для концент­ричних з'єднувальних труб, у яких температу­ра внутрішньої стінки димоходу завжди нижча ніж температура конденсації для димових га­зів. Коефіцієнт тепловіддачі a_/V j у з'єднуваль­них трубах, обчислюється за формулою:

_Ш

- is the thermal resistance of the flue duct of

me connecting flue pipe, in W/(m²-K);

D_hV is the hydraulic diameter of the flue of con­necting flue pipe, in m;

D^isthe hydraulic diameter of the outside of the flue duct of the connecting flue pipe, in m;

a_jV j is the coefficient of heat transfer between the flue gas and the inner surface of the flue duct of the connecting flue pipe segment j, in W/(m² K);

a_aV j is the coefficient of heat transfer between the supply air and the outer surface of the flue duct of the connecting flue pipe segment j, in W/(m² K);

S_rgd is the correction factor for the heat transfer by radiation.

In order to account for the effects of radiation from the outer surface of the flue duct to the inner surface of the air supply duct of the concentric connection pipes the calculation of k_v includes a correction factor for radiation S_rad, for which the value 2 shall be taken.

For concentric connection pipes in which the inner wall temperature of the flue duct is always lower than the condensing temperature of the flue gas the value S_rad = 1 should be taken. The coefficient of heat transfer in the connection pipe a_iV j shall be calculated using the following equation:

^aiV,j ~

^AVJ '^NuVJ

^DhV

, Bt/(m² K) ,

(86)

де:

D_hv- внутрішній еквівалентний діаметр ділян­ки з'єднувальної димохідної труби, м;

Nu_v j - показник Нуссельта на ділянці з'єдну­вальної димохідної труби у;

у - коефіцієнт теплопровідності димових газів на ділянці з'єднувальної димохідної труби j, Вт/(мК).

Коефіцієнт теплопровідності димових газів k_AVj визначається з урахуванням середньої температури димових газів на ділянці у з'єдну­вальної димохідної труби за формулами, за­значеними в таблицях В.1 і В.8 додатка В.

Середній показник Нуссельта Nu_Vj для довжи­ни ділянки j концентричної з'єднувальної труби димоходу обчислюється за формулою:

where:

D_hV is the internal hydraulic diameter of the con­necting flue pipe segment j, in m;

Nu_vj is the Nusselt number in the connecting flue pipe segment j\ '

Хду у is the coefficient of thermal conductivity of the flue gas in the connecting flue pipe segment j, in W/(mK). і

The coefficient of thermal conductivity of the flue gas X_AVj shall be calculated depending on the mean flue gas temperature in the connecting flue pipe segment j using the equation in Annex B, Tables B.1 and B.8.

The mean Nusselt number Nu_v j over the length of the concentric connecting flue pipe segment j shall be calculated using the following equation

:

Nu_VJ =

WVJ

У smooth VJ

>.0,67

•0,0214-(l

Rej'j-ioo)

■ Pr^{0,4 rr}7,J

Д (87)

0,67

^DhV

^LtotV

е:

D_hV-внутрішній еквівалентний діаметр з'єдну­вальної димохідної труби, м;

L_totv-загальна відстань з'єднувального димохо­ду від місця виходу димових газів теплогенера­тора до місця входу димових газів у димохід, м; Pry j-показник Прандтля;

Reyj- показник Рейнольдса;

Уу •- коефіцієнт місцевого опору, що виникає внаслідок тертя для гідравлічно-нерівномірно­го потоку (згідно з 7.10.3);

Vsmoof/i vj~ коефіцієнт місцевого опору, що ви­никає внаслідок тертя для гідравлічно-рівно­мірного потоку (згідно з 7.10.3 для г= 0).

Формула застосовується для 2300 < Rey .• < 7 А ’⁷

< 10000000 та —^7— < 3, а також 0,6 <

<РГуу<1,5. '

Для середньої швидкості димових газів w_my j < 0,5 м/с застосовується показник Нус­сельта для w_mV j= 0,5 м/с. Для показника Рей­нольдса менше 2300 використовується показ­ник Нуссельта для Reyj = 2300.

Показник Прандтля Pry ■ обчислюється за формулою:

where:

D_hV is the internal hydraulic diameter of the con­necting flue pipe, in m;

L_totv is the total length of the connecting flue pipe from the flue gas outlet of the heating appliance to the flue gas inlet into the chimney, in m;

Pryj is the Prandtl number;

Rey j is the Reynolds number;

\|/y j is the coefficient of the flow resistance due to friction for hydraulically rough flow (see 7.10.3);

^smooth v, j is ^e is the coefficient of the flow resistance due to friction for hydraulically smooth flow (7.10.3 for г = 0). ,

The equation can

< be used for 2300 < Rey j <

- < 3 as well as

У smooth V J ,

10000000 and 0,6 < Pryj < 1,5.

For mean flue gas velocity w_mV. • < 0,5 m/s, take Nusselt number appropriate to w_mV. • = 0,5 m/s. For Reynolds numbers below 2300, take Nusselt number appropriate to Rey j = 2300.

The Prandtl number Pry • shall be calculated using the following equation: ¹

p (88)

_r . _ ^avj -Cpyj

^V'j ^-AVJ

Показник Рейнольдса Rey j обчислюється за The Reynolds number Re_y j shall be calculated формулою: using the following equation:

^wmVJ 'DhV 'PmVJ T\AVJ

’ ^Rev,y =

де:

c_py j - питома теплоємність димових газів, Дж/(кгК); ^!

D_hV- внутрішній еквівалентний діаметр з'єдну­вальної труби димоходу, м;

W_my j- середня швидкість димових газів (згід­но з 7.9.1), м/с;

гіду j - динамічна в'язкість димових газів, Н'С/м²;

(89)

where:

c_{pV j}Is the specific heat capacity of the flue дай, in J/(kg-K);

D_hV is the internal hydraulic diameter of the con­necting flue pipe, in m;

w_mVj is the mean flue gas velocity (see 7.9.1), in m/s;

г]ду j is the dynamic viscosity of the flue gas, in N-s/m²

;

Хду у - коефіцієнт теплопровідності ДИМОВИХ газів, Вт/(м-К);

p_mv,j~ середня густина димових газів (згідно з 7.9.1), кг/м³.

Динамічна в'язкість гцу,у визначається з ураху­ванням температури димових газів за форму­лою (В.10), відповідно до таблиці В.1 додатка В. Коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні a_/V у за потреби може визначатися для димо­ходів, що працюють за присутності вологи. При цьому теплота конденсації не береться до уваги.

у is the coefficient of thermal conductivity of the flue gas, in W/(m K);

p_mVi у is the mean density of the flue gas (see 7.9.1), in kg/m³.

The dynamic viscosity гіду у shall be calculated dependent on the flue gas temperature using Equation (B.10) in Annex B, Table B.1.

The internal coefficient of heat transfer a_jV у can also be calculated on wet designated chimneys as indicated, if the heat of condensation is not taken into account.

Для визначення a_aV у застосовується формула: For a_aV у the following equation shall be used:

a _aVJ = ^XBV-j_^Nu.^aXl, Bt/(m² K) . (90)

^DhBV

разом з D_hBV = — , M (91)

^UaVi ^+uiBV >

Nu_Bvj =

(d Y⁵’¹⁶

Nu_aVJ =0,86-MSK -Nu_BVj, \^DhVai J

Г I⁰’⁶⁷

_ш 0,0214. (Re»’-

У smooth BVJ J

¹00).Рг°^.

f

1+

k

^DhBV

\0,67

^LtotBV ,

^wmBVJ 'DhBV ’PmBVJ

'BV,j =

W.y

(92)

(93)

(94)

де:

k_BV j- коефіцієнт теплопровідності подачі по­вітря у ділянку концентричної з'єднувальної труби, Вт/(м² К);

Nu_aV у - показник Нуссельта для зовнішньої сторони шахти димоходу з'єднувального повіт­ропроводу;

D_hBV ~ еквівалентний діаметр з'єднувального повітропроводу, м;

A_BV-площа перерізу з'єднувального повітроп­роводу, м²;

D_hvai~ зовнішній еквівалентний діаметр шахти димоходу з'єднувальної труби димоходу, м;

U_iBV- внутрішня окружність труби з'єднуваль­ного повітропроводу j, м;

U_aVj - зовнішня окружність труби з'єднуваль­ного повітропроводу), м;

Nubvj- показник Нуссельта для опорного по­току для ділянки повітропроводу j;

where: ,

А-ву yis the thermal conductivity of the supply air in the concentric connecting air supply pipe seg­ment), in W/(m²-K);

Nu_aVjis the Nusselt number for the outside of the flue duct of the connecting air supply pipe;

D_hBV '^s the hydraulic diameter of connecting air supply pipe, in m; '

A_BV is the cross-sectional area of connecting air supply pipe, in m²;

D_hVaj is the hydraulic diameter of the outside of the flue duct of the connecting flue pipe, in m;

U_jBV is the circumference of the inside of connec­ting air supply pipe, in m;

U_aVi is the circumference of the outside of con­necting air supply pipe, in m;

Nu_BV j is the Nusselt number for a reference pipe flow for connecting air supply pipe segment j-,

Vbv,j~ найбільше значення коефіцієнта тертя усередині повітропроводу та зовні труби ділян­ки з'єднувального димоходу /;

^smoothBV, j - коефіцієнт тертя ділянки з'єдну­вального повітропроводу для гідравлічно-рів­номірного потоку /;

Re_BV j - показник Рейнольдса ділянки з'єдну­вального повітропроводу у;

Рг_ви - показник Прандтля припливного повіт­ря на ділянці з'єднувального повітропроводу j;

L-totBv ~ загальна відстань з'єднувального по­вітропроводу від місця виходу припливного по­вітря до місця входу припливного повітря в теплогенератор, м;

^WmBV, / -середня швидкість димових газів при­пливного повітря на ділянці повітропроводу j (згідно з 7.9.2), м/с;

PmBv, j ~ густина припливного повітря на ді­лянці повітропроводу у, кг/м³;

г)_Ву у-динамічна в'язкість припливного повіт­ря на ділянці повітропроводу j, Н-с/м².

7.8.2.5.2 Коефіцієнт теплопередачі між при­пливним повітрям та оточуючим повітрям для концентричних з'єднувальних труб (k_BV ■) Коефіцієнт теплопередачі між припливним по­вітрям та оточуючим повітрям для концентрич­них з'єднувальних труб k_BV у обчислюється за формулою:

^kBVj =—— ' 1 ( 1 і

pl — ^aiBV,j v^Jbv

де:

k_BV у - коефіцієнт те плопередачі між приплив­ним повітрям та оточуючим повітрям для ді­лянки з'єднувального димоходу у, в Вт/(м²К);

^aiBV,j~ коефіцієнт теплопередачі між приплив­ним цовітрям та внутрішньою поверхнею шах­ти припливного повітря ділянки з'єднуваль­ного димоходу, Вт/(м²К);

(1 ,

— - термічний опір зєднувального еле-

I^л )bv

мента повітропроводу, Вт/(м² К);

D_hjBV ~ внутрішній еквівалентний діаметр по­вітропроводу, м;

y_BVу із the higher of the value of the coefficient of friction of the inside of the air supply duct and the outside of the flue duct of the connecting flue pipe segment j;

VsmoothBVj'^s coefficient of friction of the con­necting air supply pipe segment У for hydraulically smooth flow;

Re_BV yis the Reynolds number of the air supply in connecting air supply pipe segment/;

Pr_BV у is the Prandtl number of the supply air in connecting air supply pipe segment/;

L_to_tBv is the total length of the connecting air supply pipe from the supply air outlet of the air supply duct to the supply air inlet into the heating appliance, in m;

^wmBV,j^is -he mean flue gas velocity of the supply air in the connecting air supply pipe segment j (see 7.9.2), in m/s;

PmBV, j is the mean density of the supply air in the connecting air supply pipe segment;, in kg/m³;

r\_BV j is the dynamic viscosity of the supply air in the connecting air supply pipe segment ;,N's/m².

7.8.2.5.2 Coefficient of heat transmissions bet­ween the supply air and the ambient air for con­centric connection pipes (k_BVJ)

The coefficient of heat transmission between the supply air and the ambient air for concentric connection pipes k_BV: j shall be calculated using the following equation:

- , Bt/(m² K) , (95)

^uhiBV

^DhaBV '^aaBV,j

where:

k_BV j is the coefficient of heat transmission bet­ween the supply air and the ambient air for the connecting flue pipe segment), in W/(m² K);

a_/BV j is the coefficient of heat transfer between the supply air and the inner surface of the air supply duct of the connecting flue pipe segment j, in W/(m²-K);

7 1 >

— is the thermal resistance of the connecting U Jsv

air supply pipe, in W/(m² K);

D_hiBV\s the hydraulic diameter of the inside of the connecting air supply pipe, in m;

D_haBv~ зовнішній еквівалентний діаметр повіт­ропроводу, м;

^aaBV, j ~ коефіцієнт тепловіддачі між зовніш­ньою поверхнею ділянки з'єднувального димо­ходу у та оточуючим повітрям, Вт/(м²-К).

Розрахунок a_/V8 у обчислюється за формула­ми:

^DhaBV^is hydraulic diameter of the outside of the connecting air supply pipe, in m;

^ааеи j'^s the coefficient of heat transfer between the outside of the connecting air supply pipe segment j and the ambient air, in W/(m²K).

For the calculation of a_/VS j the following equati­ons shall be used:

^aiBV,j =

^BV.j -^NuiBV,j

^DhBV

, Вт/(м²-К).

(96)

разом з Nu_jBVj = 1-0,14-

D А⁰'⁶!

^uhaV

^DhiB J

■Nu_Bvj,

(97)

D_hBV згідно з формулою (91) та Nu_BVj згідно з формулою (93).

k_BV у - коефіцієнт теплопровідності припливно­го повітря на ділянці повітропроводу, Вт/(м²-К);

Nu_BV j- показник Нуссельта для опорного по­току труби для ділянки з'єднувальної труби припливного повітря у;

Nu_iBV j - показник Нуссельта внутрішньої ді­лянки труби припливного повітря у;

D_hBV ~ еквівалентний діаметр з'єднувального димоходу, м;

^DhiBV ~ внутрішній еквівалентний діаметр ді­лянки з'єднувальної труби припливного повіт­ря, м;