การดึงอากาศตามธรรมชาติและปล่องควัน

แรงดันที่ทำให้เกิดการไหลของอากาศหรือแก๊สจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในระบบเตาเผาเรียกว่า "Draught" แรงดันนี้จำเป็นสำหรับระบบเตาเผาเนื่องจากสองเหตุผลหลัก

1. เพื่อให้อากาศเพียงพอสำหรับการเผาไหม้ให้สมบูรณ์

2. เพื่อนำแก๊สจากการเผาไหม้ออกจากระบบหลังจากการเผาไหม้และการแลกเปลี่ยนความร้อน

มีสองประเภทของแรงดันที่ใช้ในระบบเตาเผา

1. แรงดันธรรมชาติ

2. แรงดันแบบบังคับ

บทความนี้จะพูดถึง แรงดันธรรมชาติ แรงดันธรรมชาติมักได้รับความนิยมเนื่องจากไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการทำงานแม้ว่าจะมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูง แรงดันธรรมชาติช่วยให้อากาศไหลเวียนผ่านระบบเตาเผาอย่างธรรมชาติ แรงดันธรรมชาติขึ้นอยู่กับความสูงของปล่องควัน

เราพยายามคำนวณความสูงของปล่องควันที่จำเป็นสำหรับแรงดันธรรมชาติที่ต้องการสำหรับระบบเตาเผา สำหรับการนั้น เราต้องผ่านสองสมการพื้นฐานของแรงดันแก๊ส สมการเหล่านี้คือ

เมื่อ "P" คือแรงดันของอากาศหรือแก๊ส "ρ" คือความหนาแน่นของอากาศหรือแก๊ส "g" คือค่าคงที่โน้มถ่วง และ "h" คือความสูงของหัว

ที่นี่ "V" คือปริมาตรของอากาศหรือแก๊ส "m" คือมวลของแก๊สหรืออากาศ "T" คืออุณหภูมิที่วัดในหน่วยเคลวิน และ "R" คือค่าคงที่ของแก๊ส
สมการ (2) สามารถเขียนใหม่ได้ว่า

ในกระบวนการเผาไหม้ภายในเตาเผา คาร์บอนจะตอบสนองกับออกซิเจน (O2) ในอากาศและสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ปริมาณของคาร์บอนแข็งเทียบกับอากาศที่ต้องการสำหรับปฏิกิริยาเล็กน้อย เราสามารถถือว่าปริมาณอากาศที่ต้องการสำหรับการเผาไหม้เท่ากับปริมาณแก๊สควันหลังจากการเผาไหม้หากเราสมมติว่าอุณหภูมิก่อนและหลังการเผาไหม้เท่ากัน แต่นี่ไม่ใช่กรณีจริง อากาศที่เข้าสู่ห้องเผาไหม้จะได้รับปริมาณเพิ่มขึ้นหลังจากการเผาไหม้เนื่องจากอุณหภูมิของการเผาไหม้ ปริมาณอากาศที่เพิ่มขึ้นจะเท่ากับปริมาณแก๊สควันที่สร้างขึ้นหลังจากการเผาไหม้

ขอสมมติว่า ρo คือความหนาแน่นของอากาศที่ 0oC หรือ 273 K และให้ To
ที่นี่ P คือแรงดันของอากาศที่ 0oC หรือ 273 K คือ To K
ถ้าเราคง P ไว้ เรามีความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นและความร้อนของอากาศหรือแก๊สเขียนเป็น

เมื่อ ρa และ ρg คือความหนาแน่นของอากาศที่อุณหภูมิ Ta และ Tg K ตามลำดับ

จากสมการ (1) และ (5) เราสามารถเขียนสมการของแรงดันที่จุด "a" ภายนอกปล่องควันได้ว่า

ปริมาตรของอากาศที่อุณหภูมิ Tg จะเป็น

ขอสมมติว่า m กิโลกรัมของอากาศต้องการสำหรับการเผาไหม้ 1 กิโลกรัมของคาร์บอน ความหนาแน่นของแก๊สควันจะเป็น

แรงดันของแก๊สควันภายในปล่องควันจากสมการ (1) และ (8) จะเป็น

ความแตกต่างของแรงดันระหว่างภายนอกและภายในปล่องควันจากสมการ (6) และ (9) จะเป็น

ที่นี่ "h" คือความสูงขั้นต่ำของปล่องควันที่ต้องสร้างสำหรับแรงดัน ΔP แก๊สควันจะไหลขึ้นผ่านปล่องควันเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันนี้ ดังนั้น โดยการคำนวณความแตกต่างของแรงดันนี้ เราสามารถคำนวณความสูงประมาณของปล่องควันที่ต้องสร้างได้ ความแตกต่างของแรงดันสามารถแสดงเป็นสูตรสำหรับการคำนวณความสูงของปล่องควันสำหรับแรงดันธรรมชาติ

คำแถลง: เคารพ ต้นฉบับ, บทความที่ดีควรแบ่งปัน, หากละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อลบ