Объемный расход выхлопных газов

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ИНФОРМАЦИЕЙ Объемный расход выхлопных газов (м 3 /мин)

С этими данными можно рассчитать скорость прохождения выхлопных газов через трубу или глушитель определенного диаметра по следующей формуле:

где: U газа — скорость выхлопных газов, м/сек; V газа — объемный расход выхлопных газов, куб.м/мин; D трубы — диаметр выхлопной трубы, м.

Рассчитав скорость выхлопных газов, и используя данные Справочника продукции о расходе выхлопных газов для одинарной выхлопной трубы (для сдвоенной трубы объемный расход делится пополам), можно по технической характеристике глушителя определить падение в нем напора газов в мм ртутного столба.

Массовый расход выхлопных газов (кг/сек)

С этими данным можно рассчитать падение напора в прямой выхлопной трубе известной длины по формуле:

ПРИМЕЧАНИЕ: Рекомендуется в расчетах в первом приближении принимать не номинальный диаметр выхлопной трубы, а брать его из таблицы .

Если предложенный диаметр трубы не обеспечивает приемлемую эффективность тракта, можно взять ближайший больший глушитель. Если этого недостаточно, нужно также увеличить размер трубы. При этом потребуется переходник, см. рис.41. Если применение одинарной выхлопной трубы предпочтительней стандартной сдвоенной, также потребуется переходник, см. рис.42. Способ определения длины изогнутой трубы через эквивалентную длину прямой трубы дан на стр.62.

где: Р гпуш -падение напора в глушителе, мм р тутного столба; L экв — эквивалентная длина выхлопной трубы (пересчет длины изогнутой трубы в эквивалентную прямую , м; Q газа — массовый расход выхлопного газа, кг/сек; D трубы — диаметр выхлопной трубы, мм.

Суммирование потерь напора в глушителях (или глушителе) с потерями напора в трубопроводах дает общую потерю напора в выпускном тракте.

ОНА НЕ ДОЛЖНА БЫТЬ БОЛЬШЕ ПРЕДЕЛА ДЛЯ СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ОБОРОТАХ, ДАННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ ПРОДУКЦИИ.

При изготовлении выпускного тракта приведенные здесь размеры можно использовать как исходные.

Количество отходящих газов автомобилей

В основном определяется массовым расходом топлива автомобилями. Расход по расстоянию нормируется и обычно указывается производителями (одна из потребительских характеристик). В отношении суммарного объема выходящих из глушителя выхлопных газов приблизительно можно ориентироваться на такую цифру — один килограмм сжигаемого бензина приводит к образованию примерно 16 килограммов смеси различных газов

Таблица 1 — Количество отходящих газов автомобилей

§ k — карбюраторный двигатель

§ i — инжекторный двигатель

§ D — дизельный двигатель

§ плотность бензина при +20С колеблется от 0,69 до 0,81 г/см³

§ плотность дизельного топлива при +20С по ГОСТ 305-82 не более 0,86 г/см³

3.3 Состав автомобильных выхлопных газов

Таблица 2 – Состав автомобильных газов

* Токсичные компоненты, ** Канцерогены

3.4 Влияние выхлопных газов на здоровье человека

Наибольшую опасность представляют оксиды азота, примерно в 10 раз более опасные, чем угарный газ, доля токсичности альдегидов относительно невелика и составляет 4—5 % от общей токсичности выхлопных газов. Токсичность различных углеводородов сильно отличается. Непредельные углеводороды в присутствии диоксида азота фотохимически окисляются образуя ядовитые кислородсодержащие соединения составляющие смогов.

Качество дожигания на современных катализаторах таково, что доля СО после катализатора обычно менее 0,1 %.

Обнаруженные в газах полициклические ароматические углеводороды — сильные канцерогены. Среди них наиболее изучен бензпирен, кроме него обнаружены производные антрацена:

Кроме того при использовании сернистых бензинов в отходящие газы могут входить оксиды серы, при применении этилированных бензинов —свинец (Тетраэтилсвинец), бром, хлор, их соединения. Считается, что аэрозоли галоидных соединений свинца могут подвергаться каталитическим и фотохимическим превращениям, участвуя в образовании смога.

Длительный контакт со средой, отравленной выхлопными газами автомобилей, вызывает общее ослабление организма — иммунодефицит. Кроме того, газы сами по себе могут стать причиной различных заболеваний. Например, дыхательной недостаточности, гайморита, ларинготрахеита, бронхита, бронхопневмонии, рака лёгких. Также выхлопные газы вызывают атеросклероз сосудов головного мозга. Опосредованно через легочную патологию могут возникнуть и различные нарушения сердечно-сосудистой системы.

Объем выхлопных газов грузового автомобиля

Группа: New
Сообщений: 14
Регистрация: 14.10.2010
Пользователь №: 76355

Здравствуйте коллеги,
Ввиду отсутствия данных и методики расчета для МО от двигателей внутреннего сгорания мощностью свыше 240 л.с. (ВСН 01-89 п.4.13 заканчивается данными «св. 240 л.с. — 800 м3/ч), предлагаю на рассмотрение свой вариант расчета для определения объема воздуха МО для двигателя самосвала каръерного Cat777G (один из самых мощных). У заказчика естественно никаких исх. данных кроме католожных нет, надо как то рассчитать систему. Если что прошу поправить.

Расчет газоотвода выхлопных газов производится на примере карьерного самосвала CAT 777G.
Исходные данные:
Мощность самосвала …………. 1025 л.с (данные производителя Cat 777G-Caterpillar СПб)
Температура выхлопных газов…. 570 C (данные производителя Cat 777G-Caterpillar СПб)
Максимальная температура работы вентилятора газоотвода…….90 С (данные производителя “Совплим”)
Температура воздуха внутри помещения…………………………. 20 С

Расчет:
Количество удаляемого воздуха от работающих двигателей в зависимости от их мощности следует принимать (ВСН 01-89): ….. св. 175 кВт (240 л.с.) — 800 м3/ч.
Ввиду отсутствия данные для двигателя мощностью 1025 л.с., найдем множитель n=800/240

4.
Lгазоотвода CAT777=800*4=3200 м3/ч
Найдем количество теплоты, которое необходимо затратить чтобы ассимилировать температуру выхлопных газов 570 C до рабочей температуры вентилятора 90 C.
Q=(c*ρ*∆t)/860
С- удельная теплоемкость воздуха при t=570 C …………. 1,12 кДж/кг*С
t=20 С…………….1,005 кДж/кг*С
ρ=353/(273+t)=353/273+570=0,42 кг/м3
Q=(1,12*0,42*(570-90))/860

Расчет подмеса свежего воздуха, необходимого для ассимиляции температуры от 20 до 90 C
Lпод=(3,6*Q)/(ρ*c*(t_(пр-t_(вн ) )))=(3,6*53000)/(1,2*1,005(90-20))=2300 м3/ч

Lсум= Lгазоотвода CAT777+Lпод=3500+2300

6000 м3/ч
Вывод : для вытяжного вентилятора системы газоотвода необходим вентилятор производительностью L=6000 м3/ч.

Группа: Участники форума
Сообщений: 173
Регистрация: 24.9.2008
Пользователь №: 22867

Группа: New
Сообщений: 14
Регистрация: 14.10.2010
Пользователь №: 76355

4 раза, далее 800*4=3200 м3/ч).
Я исхожу из того, что если теоретически к одному трубопроводу подключить 4 последовательных потребителя по 240 л.с., то на выходе будет мощность 960 л.с., что не противоречит требованиям ВСН.
Если есть какие-то соображения или иная методика расчета (со СНиП или учебников, пособий), прошу ее указать

Группа: Участники форума
Сообщений: 372
Регистрация: 25.6.2013
Пользователь №: 197092

Для расчёта мощность не даёт полезной информации — нужен рабочий объём двигателя. Из него считается объём приточки и выхлопных газов.

Сообщение отредактировал AVFRZN — 9.2.2014, 15:21

Группа: New
Сообщений: 14
Регистрация: 14.10.2010
Пользователь №: 76355

Группа: Участники форума
Сообщений: 3890
Регистрация: 19.3.2009
Из: Минск
Пользователь №: 30769

Группа: New
Сообщений: 14
Регистрация: 14.10.2010
Пользователь №: 76355

Группа: Участники форума
Сообщений: 3890
Регистрация: 19.3.2009
Из: Минск
Пользователь №: 30769

Группа: New
Сообщений: 14
Регистрация: 14.10.2010
Пользователь №: 76355

понял, спасибо за помощь,
Нашел ошибку в своем расчете, заодно подкорректировал неправильные данные которые дали в Совплим (рабочая температура вентилятора не 90 C, а 200 C).
Кстати наша родная «Веза» тоже выпускает вентиляторы, подходящие для этих целей (радиальные, в термостойком взрывозащищенном
исполнении). Откорректированный расчет прилагаю:

Расчет газоотвода выхлопных газов производится на примере карьерного самосвала CAT 777G.
Исходные данные:
Мощность самосвала …………. 1025 л.с (данные производителя Cat 777G-Caterpillar СПб)
Температура выхлопных газов…570 C (данные производителя Cat 777G-Caterpillar СПб)
Максимальная температура работы вентилятора газоотвода……200 С (данные производителя “Совплим”)
Температура воздуха внутри помещения…………………………20 С
Расчет:
Количество удаляемого воздуха от работающих двигателей в зависимости от их мощности следует принимать (ВСН 01-89): ….. св. 175 кВт (240 л.с.) — 800 м3/ч.

Ввиду отсутствия данные для двигателя мощностью 1025 л.с., найдем множитель n=1025/240

4.
Lгазоотвода CAT777=800*4=3200 м3/ч

Найдем количество теплоты, которое необходимо затратить чтобы ассимилировать температуру выхлопных газов 570 C до рабочей температуры вентилятора 200 C (Требования производителей вентиляторов “Совплим”, «Веза»).
Q=(c*ρ*L*∆t)/860
С- удельная теплоемкость воздуха при t=570 C …………..1,12 кДж/кг*С
t=20 С……………1,005 кДж/кг*С
ρ=353/(273+t)=353/273+570=0,42 кг/м3 (плотность воздуха при t=570 C)
Q=(1,12*0,42*3200*(570-200))/860

Расчет подмеса свежего воздуха, необходимого для ассимиляции температуры от 20 до 200 C
Lпод=(3,6*Q)/(ρ*c*(t_(пр-t_(вн ) )))=(3,6*648000)/(1,2*1,005(200-20))=10746 м3/ч
Lсум= Lгазоотвода CAT777+Lпод=10746+3200

Вывод : для вытяжного вентилятора системы газоотвода необходим вентилятор производительностью L=14000 м3/ч.

Отдельное пояснение для монтажников:
Данный расчет пока не опробован на практике. Если возьмете эти данные за исходные, не забудьте про компенсацию вытяжки притоком,
ибо L=14000 м3/ч расход огромный.
Берите Вытяжку L=14000 м3/ч, Приток L=11200 м3/ч (по ВСН 01-89, п.4.17).