DOĞALGAZ İÇ TESİSAT ŞARTNAMESİ

 

14. BACA ÇAPININ TS 2165' E (DIN 4705) GÖRE HESABI

Baca hesabı ile ilgili geniş bilgi DIN 4705 de ve TS 2165 ile TS 11389'da mevcuttur. Bacanın boyutlandırılmasında gerekli olan ana veriler şunlardır;

•         Yakacak cinsi

•         Kazan ve brülör özellikleri

•         Deniz seviyesinden jeodezik yükseklik

•         Baca gazı miktarı

•         Baca gazının kazandan çıkış sıcaklığı

•         Kazanın bulunduğu hacime giden havanın, kazanın ve bağlantı parçalarının gerekli üfleme basınçları

•         Bağlantı parçasının konstrüksiyonu ve uzunluğu

•         Baca malzemesi, konstrüksiyonu ve yüksekliği
Basınç Şartları:

PZ = PH — PR

PZE =PW + PFV + PL

PZ > PZE

Pz   : Atık gazın bacaya girdiği yerdeki alt basınç   ( Pa )

PZE : Atık gazın bacaya girdiği yerdeki gerekli alt basınç   (Pa )

PR   :Baca içerisindeki sürtünme basıncı       ( Pa )

PH    :Baca içerisindeki atık gazın statik basıncı (Teorik çekiş )     ( Pa )

PW  : Isı üreticisi için gerekli itme basıncı. (Pa ) ( Tablo 15 veya Grafik 1)

(Kazan katalogundan okunan "duman gazı karşı direncini" yenebilecek uygun brülör seçilmesi durumunda bu değer 0 olarak alınabilir.)

PFV: Bağlantı kanalı için gerekli itme basıncı. ( Pa )

PL   : Besleme havası için gerekli itme basıncı. (Pa ) ( cihaz katalogunda verilmemişse min. 4 Pa alınacak )

 

HESAPLAMA İÇiN GEREKLİ VERİLERİN HESAPLANMASI

PLD  (Dış hava basıncı) (Pa )

PLd  :Deniz seviyesindeki dış hava basıncı (101320 Pa )

g    : Yerçekimi ivmesi (9.81 m/sn2)

Z    : Jeodezik yükseklik (m )

RL   : Havanın gaz sabiti (288 J /kg K )

TL   : Dış hava sıcaklığı (15 °C ) = ( 288.15 K )

 

Dış havanın yoğunluğu ()         (kg /m3 )

 

PLD :(Pa),

RL  :(J/kg°K),

TL  : (°K

 

(r) İç cidar için bazı malzemelerin ortalama pürüzlülüğü

 

BACA MALZEMESİ

r

Kaynaklı çelik boru

0.001

Alüminyum

0.001

Cam sentetik malzeme

0.001

Şamottan form parçalar

0.0015

Şamottan hazır baca taşları (HaBaTaş)

0.002

Saç kanallar

0.002

Beton form parçalar

0.003

Kagir kanallar

0.005

Tablo. 14

 

Yakıtın Cinsi  Üflemeli Brülörlü Üflemesiz Brülörlü *
  fX1 fX2 fX3 fX1 fX2 fX3
Yağ yakıt  11,2 0,076 13,2 - - -
Doğalgaz  8,6 0,078 10,2 5,1 0,075 6
Hava gaz (GSP Leh)  8,9 0,076 10,5 5,2 0,074 6,1
Likit petrol gazı (LPG)  10 0,08 11,9 5,9 0,079 7
(*) Akış emniyet tertibatının arkasındaki değerlerdir. 

Tablo.15

Hacimce CO2 konsantrasyonu (% CO2 )

 

Üflemeli ve Üflemesiz Brülörlü Gaz Yakıtlar  Pw = 15 log X QN  QN ≤ 100 kW 
Pw =   -47 + 38,5.1og X QN  QN > 100 kW 
σ(C02)=   (fX1) / ( 1- fX2 X log QN )  QN ≤ 100 kW 
σ(C02) = fX3  QN > 100 kW 

Tablo. 16

Grafik. 3

σ(C02) %

4

6

Atmosferik (üflemesiz) brülör

8

10

Üflemeli brülör

12

Grafık.2'deki eğrilerin numaraları

1

2

3

4

5

6

7

Grafik. 4

( QN>2000kW için  = 0.475x QN  Formülü kullanılmalıdır.

 

(l/Λ) : Isı iletim direnci (m2°K / w )

y (Biçim sayısı) : Yuvarlak ve oval kesitler için =1 ,Kare ve dikdörtgen kesitler için =1.1

( λ ): Isı iletim katsayısı (W /m°K )    ( Tablo 17 )

Dh  :Bacanın iç hidrolik çapı (m)

Dha:Yalıtımın dış hidrolik çapı (m)

D2 : Bacanın dış hidrolik çapı (m)

 

  σ C t  λ 
 kg/m3 kJ/(kg.°K)  °C  W/(m. °K) 
Alüminyum  2700     200
Çelik  7850 0.50  10 58
Paslanmaz çelik      200 17
Mineral elyaf  100 0.75  20 0.035 
Mineral elyaf  100 0.75  100 0.045 
Mineral elyaf  100 0.75  200 0.065 

Tablo. 17 (Bazı baca malzemelerinin ısı iletim katsayısı, yoğunluğu ve özgül ısı kapasitesi)

 

 

Bacanın ısı geçirme katsayısı ( k )   ( W / m°K )

SH :Dzeltme katsayısı = 0.5

; :Jç yüzey ısı taş mm katsayısı (W /m2 °K ) ( Grafik 3 )

: Dış yüzey ısı taş mim katsayısı (W /m2 °K )

 

Bina içinde 8 W /m2 K , Bina dış mda 23 W /m2° K alınacak

 

Grafik. 5

 

Soğuma sayısının hesabı ( K )

 

U : Bacanın iç çevre uzunluğu (m)

k : Isı geçirme katsayısı (W /m°K )

H : Bacanın açındırılmış Etkin baca yüksekliği ( m)

 :Atık gaz kütle debisi (kg / sn )

CP :Atık gazın ısınma ısısı (J /kg °K)    (Grafik. 4 )

 

Grafik. 6

 

Bacaya girişteki atık gazın sıcaklığı ( Te )     (˚K )

tu :Isıtılmış mahallerden geçen bacalarda tu =293.15 °K

Isıtılmayan mahallerden geçen bacalarda tu =273.15 °K

Mutat için açıkta serbest olan bacalarda  tu =273.15 °K

Islaklığa dayanıklı ve açıktaki serbest bacalarda tu = -258.15 °K

Tw: Üretici cihaz kotaloğunda vermeli, verilmediği durumlarda 448.15 °K ( 175 °C ) alınmalı.

Atık gazın ortalama sıcaklığ ı (Tm ) (˚K )

Ekleme parçasındaki atık gazın ortalama sıcaklığı ( Tvm)    (˚K )

Atık gazın ortalama yoğunluğu (ρm) (kg/ m3 )

Rm :Atık gazın gaz sabiti (J /kg °K )    (Grafik. 5),              Tm :   (°K ),        PLD : (Pa)

 

Grafik. 7

 

Atık gazın ortalama hızı ( Wm)     ( m/sn )

 

A : Bacanın iç enkesiti    (m2 )        : (kg/s)          pm : ( kg/m3)

PZ = PH - PR

PH=HB x g x(ρL-ρm)

PH :Baca içerisindeki atık gazın statik basıncı (Teorik çekiş )     ( Pa )

HB : Etkin baca yüksekliği ( m )

g   : Yerçekimi ivmesi (m / sn2 ) : 9.81 m/sn2

ρL : Dış havanın yoğunluğu. ( kg /m3)

ρm : Baca gazının ortalama yoğunluğu. ( kg /m3)

PR        : Baca içerisindeki sürtünme basıncı       (Pa )

SE        : Emniyet katsayısı =1.5

Ψ : Boru sürtünme sayısı     veya   (Grafik 6)

L      : Açındırılmış baca boyu uzunluğu ( m )

∑n ξn  : Bacadaki özel dirençlerin toplamı ( Tablo 18 )

Grafik. 8

PFV = PRV  - PHV

PFV : Bağlantı kanalı için gerekli itme basıncı. ( Pa )

PRV :Bağlantı kanalındaki sürtünme basıncı ( Pa )

PHV :Bağlantı kanalındaki statik basınç (Teorik çekiş ) ( Pa )

PHV=HV x g x(ρL-ρmV) 

HV :Atık gazın bacaya girdiği nokta ile, ısı üreticisinin atık gaz ağızı arasındaki yükseklik farkı    ( m)

ρmV: Bağlantı kanalı içindeki atık gazın yoğunluğu

  

 

Dnv       : Bağlantı kanalının iç hidrolik çapı (m )

Lv         : Bağlantı kanalının açındırılmış uzunluğu ( m)

∑n ξnv : Bağlantı kanalındaki özel dirençlerin toplamı

Wnv     : Bağlantı kanalındaki atık gazın hızı (m /sn)

SE       : Emniyet Katsayısı = l .5

Av : Bağlantı kanalının iç en kesiti ( m2 )    : (kg/s)         ρmv : ( kg/m3)

PZ = PH - PR

PZE =PW + PFV + PL

PZ > PZE

Hesap sonuçlarının güvenliği için aşağıdaki sınırlara uyulmalıdır;

En küçük hız:

Wmin =0.5 X ( A / A0 )¼  

A : Baca iç en kesiti

Ao: Referans büyüklük (0.01m2 )

 

En küçük alt basınç :

Pz≥Pzmin, = fu X H X (Te-TL)

fu  : En kiçü k alt basınç için katsayı = 0.0057 ( Pa / m°K)

H  : Etkili baca yüksekliği    ( m)

Te : Bacaya girişteki atık gazın sıcaklığı   (°K)

TL : Dış hava sıcaklığı (15 °C ) = ( 288.15 °K )

 

En büyük narinlik :

Baca ağzındaki atık gaz sıcaklığı ( T0) (° K )

T0 =Tu+ (Te- Tu) x e-K

Yoğuşma olmaması için T0 ≥  ( 60+273 )°K    olmalıdır.

 

Elemanın biçimi Geometrik ölçüler  z Değerleri

Tablo. 14

 

Şekil. 32

pl   — Besleme havası için gerekli itme basıncı ( Pa )

pw — Isı üreticisi için gerekli itme basıncı (Pa )

prv — Bağlantı kanalındaki sürtünme basıncı (Pa )

pfv — Bağlantı kanalı için gerekli itme basıncı ( Pa )

pr  — Baca içerisindeki sürtünme basıncı ( Pa )

ph  — Baca içerisindeki atık gazın statik basıncı ( Pa )

tw — Cihaz atık gaz çıkış sıcaklığı ( °K)

tmv — Ekleme parçasındaki atık gaz ortalama sıcaklığı ( °K )

te  — Bacaya girişteki atık gaz sıcaklığı ( °K)

tm — Atık gaz ortalama sıcaklığı ( °K )

tu  — Bacanın geçtiği ortam sıcaklığı ( °K )

to  — Baca çıkış ağzındaki atık gaz sıcaklığı ( °K )

tL — Dış hava sıcaklığı ( °K )

Hy —  hV — Isı üreticisi baca çıkış ağzı ile atık gazın bacaya girdiği nokta arasındaki yükseklik farkı (m)

hB—  Etkin baca yüksekliği ( m )