Naturtræk og skorsten
Træk er forskellen i tryk, der skaber en luft- eller gasstrømning fra et punkt til et andet i keden af keden. Træk er nødvendigt i en kedel på grund af to hovedårsager.
At forsyne med tilstrækkelig luft for at fuldføre forbrændingen.
At fjerne røgarter fra systemet efter forbrænding og varmeudveksling.
Der findes to typer træk, der anvendes i kedelet.
Det naturlige træk
Det tvungne træk
Vi vil diskutere her i denne artikel om naturligt træk. Det naturlige træk foretrækkes altid, da det ikke kræver nogen driftsomkostninger, selvom det har en stor anskaffelsesomkostning. Naturligt træk tillader en naturlig cirkulation af luft gennem kedelsystemet. Naturligt træk afhænger hovedsageligt af skorstenens højde.
Vi forsøger at beregne den påkrævede højde af skorstenen for det påkrævede naturlige træk for et kedelsystem. For dette skal vi gennem to grundlæggende ligninger for gastryk. Ligningerne er
Hvor "P" er luftens eller gassens tryk, "ρ" er luftens eller gassens densitet, "g" er gravitationskonstanten, og "h" er hovedets højde.
Her er "V" volumen af luften eller gassen, "m" er massen af gassen eller luften, "T" er temperaturen målt i kelvin-skalaen, og "R" er gasconstanten.
Ligning (2) kan omskrives som
Under forbrændingsprocessen i ovnen reagerer hovedsageligt kul med ilt (O2) i luften og danner kuldioxid (CO2). Volumen af det faste kul i forhold til den påkrævede luft til reaktionen er ubetydelig. Derfor kan vi antage, at luftmængden, der er nødvendig for forbrænding, er præcis lig med volumen af røgarterne, der opstår efter forbrænding, hvis vi antager, at temperaturen før og efter forbrændingen er den samme. Men dette er ikke den faktiske situation. Luftindgangene i forbrændingskammeret vil få ekstra volumen efter forbrændingen på grund af forbrændingstemperaturen. Den opnåede luftvolumen vil være ækvivalent med volumen af røgarterne, der opstår efter forbrændingen.
Lad os antage, ρo er luftens densitet ved 0oC eller 273 K, og lad os sige, det er To
Her er P lufttrykket ved 0oC eller 273 K, altså ved To K.
Hvis vi holder trykket P konstant, kan forholdet mellem densiteten og temperaturen af luften eller gasserne skrives som,
Hvor ρa og ρg er luftens densitet ved temperaturen Ta og Tg K henholdsvis.
Fra ligning (1) og (5) kan vi skrive udtrykket for trykket ved punktet "a" uden for skorstenen, som
Luftens volumen ved temperaturen Tg ville være
Lad os antage, m kg luft er nødvendig for at brænde 1 kg kul, så vil densiteten af røgarten være
Trykket af røgarten inde i skorstenen fra ligning (1) og (8), ville være
Trykforskellen mellem uden for og inden for skorstenen fra ligning (6) og (9) ville være
Her er "h" den mindste højde, som skorstenen skal have for træk ΔP. Røgarten vil strømme op gennem skorstenen pga. denne trykforskel. Ved at beregne denne trykforskel kan man let beregne den approksimative højde, som skorstenen skal have. Trykforskellen kan repræsenteres som en formel for at beregne højden af skorstenen for et naturligt træk.
Erklæring: Respektér det originale, godt artikler er værd at dele, hvis der er overtrædelse kontakt os for sletning.
