הלחץ הוא ההבדל בלחץ המוביל לזרימת אוויר או גזים מנקודה אחת לשנייה במערכת הקיטור. דראפט נדרש במערכת קיטור בעיקר בשל שני סיבות.
כדי לספק אוויר מספיק להשלמת الاحتراق.
כדי להסיר גזי פחמן מהמערכת לאחר האתחול והחלפת החום.
ישנם שני סוגים של דראפט שמופעלים במערכת הקיטור.
הדראפט הטבעי
הדראפט המכריח
נדון כאן בערך זה על דראפט טבעי. הדראפט הטבעי תמיד מועדף מכיוון שאינו דורש עלויות תפעול, אף כי יש לו עלות התחלתית גבוהה. הדראפט הטבעי מאפשר מעבר טבעי של אוויר דרך מערכת הקיטור. הדראפט הטבעי תלוי בעיקר באורך הצינור.
נסתכל בחישוב אורך הצינור הנדרש לדראפט טבעי במערכת קיטור. לשם כך, נצטרך לעבור דרך שתי משוואות בסיסיות לחץ גזי. המשוואות הן
כאשר, "P" הוא לחץ האוויר או הגז, "ρ" היא צפיפות האוויר או הגז, "g" הוא קבוע הכובד, ו-"h" הוא גובה הראש.
כאן "V" הוא נפח האוויר או הגז, "m" היא מסת הגז או האוויר, "T" היא הטמפרטורה במגס קלין ו-"R" הוא קבוע הגז.
משוואה (2) יכולה להיכתב מחדש כ
במהלך תהליך ההאתחול בתנור, בעיקר פחמן מגיב עם חמצן (O2) של האוויר ויוצר פחמן דו חמצני (CO2). נפח הפחמן השטוח בהשוואה לאוויר הנדרש לתגובה זניח. בגלל זה, ניתן להניח שהנפח של האוויר הנדרש להאתחול שווה בדיוק לנפח של גזי הפחמן שנוצרים אחרי ההאתחול אם מניחים שהטמפרטורה לפני ואחרי ההאתחול זהה. אבל זהו לא המקרה האמיתי. האוויר שנכנס לתא ההאתחול יקבל נפח נוסף אחרי ההאתחול עקב טמפרטורת ההאתחול. הנפח הנוסף של האוויר יהיה שווה לנפח של גזי הפחמן שנוצרים אחרי ההאתחול.
נניח, ρo היא צפיפות האוויר בטמפרטורה 0oC או 273 K, ונגיד שהיא To
כאן, P הוא לחץ האוויר בטמפרטורה 0oC או 273 K, כלומר בטמפרטורה To K.
אם נשאיר את הלחץ P קבוע, הקשר בין צפיפות לטמפרטורה של האוויר או הגזים יכול להיכתב כ,
כאשר, ρa ו-ρg הם צפיפויות האוויר בטמפרטורות Ta ו-Tg K בהתאמה.
ממשוואות (1) ו-(5) ניתן לכתוב את הביטוי לחץ בנקודה "a" מחוץ לצינור, כ
נפח האוויר בטמפרטורה Tg יהיה
נניח, m קילוגרם של אוויר נדרשים להבער 1 קילוגרם של פחמן אז צפיפות גזי הפחמן תהיה
הלחץ של גזי הפחמן בתוך הצינור ממשוואות (1) ו-(8), יהיה
ההפרש בלחץ בין מחוץ ופנים הצינור ממשוואות 96) ו-(9) יהיה
כאן, "h" הוא הגובה המינימלי של הצינור שצריך לבנות עבור הדראפט ΔP. גזי הפחמן יזרמו למעלה דרך הצינור עקב ההפרש הזה בלחץ. לכן, על ידי חישוב ההפרש הזה בלחץ ניתן לחשב בקלות את הגובה המקסימלי של הצינור שצריך לבנות. ההפרש בלחץ יכול להיות מיוצג כנוסחה לחישוב הגובה של הצינור עבור דראפט טבעי.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
