وظیفه دودکش به دو دسته تقسیم می شود:
- وظیفه اصلی، تامین مکش (Deraft) لازم جهت خروج محصولات احتراق از داخل کوره.
- پخش گارهای حاصل از احتراق در یک ارتفاع مناسب، جهت رقیق کردن دود کوره و ممانعت از آلودگی محیط زیست.
((آلودگی هوا: air pollution))
هر چه اختلاف بین دانسیته Air, fuel gas بیشتر باشد، چون هوا سنگین تر است می آید و جایگزین سوخت های احتراق شده و آن ها را به سمت بالا می برد، پس عامل اصلی مکش است.
- مکش طبیعی: عامل اصلی مکش، اختلاف دانسیته است (ارتفاع کوره)
- مکش اجباری: هوا توسط یک فن به داخل کوره در قسمت پایین رانده می شود.
- مکش القایی: فن را در بالای کوره قرار می دهند.
- مکش اجباری – القایی: دو فن که یکی، فن دهنده در پایین و دیگر فن مکنده در بالای کوره قرار می دهند.
- در طراحی دو عامل اصلی یعنی قطر و ارتفاع دودکش بسیار مهم است.
- قطر دودکش: اگر سرعت گاز داخل دودکش کم باشد، مکش رخ می نمی دهد و اگر زیاد باشد، فرسایش مکانیکی در دیواره ها ایجاد می کند پس به صورت تجربی، قطردودکش ها بر مبنای سرعت های مجاز بدست می آید.
سرعت گاز باید در حدود m/s (30-20) باشد.
- ارتفاع دودکش: ارتفاع باید طوری باشد که هم مکش کافی و هم پخش گازهای آلاینده به جهت محیط زیست را تامین کند. یعنی جهت رقیق شدن گازهای دودکش باید آنها را در ارتفاع مناسبی از سطح زمین رها کنیم تا از لحاظ شرایط اقلیمی منطقه و با لحاظ کردن سرعت وزش باد مناسب باشد.
سرعت وزش باید و دمای محیط از عوامل وضعیت پایدار جوی می باشد.
هر چه از سطح زمین بالا رویم، دما کم می شود (هر m100معادل oc1- است).
با افزایش دما، حجم افزایش می یابد و کاهش می یابد. =m/v→
محاسبه ارتفاع دودکش: (سیالاتی)
دمای موثر: گاز ورودی به دودکش دارای درجه حرارت معینی است و به هنگام خروج با دمای سردتر از دودکش خارج می شود، چون در طول مسیر جداره ی آن با محیط انتقال حرارت انجام می دهد که برای محاسبه میزان انتقال حرارت باید دبی حجمی Q و Re وPr Nu را حساب کرد. و برای محاسبه نیاز به دمای موثر است.
برای محاسبه ارتفاع دودکش بر حسب مکش و دمای گازهای ورودی به دودکش باید از گرافی که بر مبنای (دمای گازهای ورودی – ارتفاع دودکش) و دمای موثر
می باشد استفاده کنیم. این گراف بر حسب دمای محیط معادل (80oF) رسم شده است.
oF=9/5 oC+32
دمای موثر همان Tb در انتقال حرارت است – مکش بر حسب 1 in- H2O محاسبه می شود. البته برای محاسبه قطر دودکش نیز، دانستن این دما لازم است.
مثال: یک کوره به 1 in H2o مکش نیاز دارد. دمای گاز ورودی به دودکش را یکبار 600oF و یکبار 900oF فرض کرده و در هر حالت، ارتفاع دودکش مورد نیاز را بیابید؟ دمای موثر را نیز حساب کنید؟
حل: با توجه به دمای داده شده روی گراف دمای موثر و ارتفاع دودکش بدست
می آید.
این طراحی با دیدگاه سیالاتی است اما باید دودکش آلاینده محیط زیست نباشد پس داریم:
Air Pollution: آلودگی هوا (بررسی گازهای حاصل از احتراق، روی غلظت اجزا و گازهای موجود در هوا، با احتساب میزان سازگاری آن ها با بدن میباشد).
گازهای دودکش (اجزاء آلوده کننده هوا):
Soot (دوده) –Sox – uHc – No2 – No – Co2 – Co – Particle (ذرات معلق)
Co: در اثر احتراق ناقص یا تجزیه گازهای دودکش در دمای بالا تولید می شود.
هر چه دمای آدیا باتیک شعله بیشتر باشد، میزان تبدیل Co2 به Co بیشتر است. (آلودگی بیشتر).
NO: در اثر ترکیب شدن N2 (اکسیدایزر) موجود در هوا با O2 به روش مکانیسم زلدویچ تولید می شود. (هر چه دمای شعله بیشتر باشد No بشتری تولید می شود).
No مهلک تر از No2 است، برای کاهش No بهتر است گازهای دودکش، مجدداً به داخل دودکش هدایت شوند و دوباره سوزانده شوند.
شامل 14 صفحه فایل WORD قابل ویرایش
دانلود تحقیق طراحی دودکش (Stack Design)