1. Założenia i dane projektowe.
Komin zlokalizowany jest w drugiej strefie wiatrowej, a więc nominalne ciśnienie prędkości wiatru zgodnie z normą PN-77/B-02011 wynosi qk=350Pa
Wysokość komina: H=95.0m
Zbieżność ścianek komina: i=1.50%
Głębokość posadowienia: hf=2.75m
Wysokość wyprowadzania czopucha: hcz=9.5m
Temperatura eksploatacji komina: Tmax=265°C
Wydatek komina: Q=245m3/h
Beton B20 (C25) fck=16.0MPa fcd=10.6MPa E=27.5GPa
fctk=1.3MPa fctd=0.87MPa fGc,cube=20MPa
Stal klasy A-I fyk=240MPa fyd=210MPa Es=200GPa
Wykładzina - cegła szamotowa grubości t0=0.12m
Izolacja termiczna - szkło piankowe grubości tizol=0.12m
2. Określenie geometrii komina.
Średnicę wewnętrzną komina przy wylocie określamy ze wzoru:
dw=4QπV
gdzie:
Q - wydatek komina
V - prędkość przepływu gazów w kominie
dw - średnica wewnętrzna drąży w szczycie komina (dla komina nienagrzanego)
Szybkość przepływu gazów spalinowych w drąży kominowej wywołana ciągiem naturalnym należy przyjmować następująco:
● V=0,1H - dla kominów o wysokości nie większej niż 100m
● V=10m/s - dla kominów o wysokości powyżej 100m
Przyjęto: V=9.5m/s
dw=4*245π*9.5=5.73m
dw=1.20*dw=1.20*5.73m=6.88m
● dw - średnica wewnętrzna drąży w szczycie komina (dla komina nagrzanego)
Średnica zewnętrzna komina przy wylocie:
dz=dw+2*t0+2*tizol+2*tg=6.88m+2*0.12m+2*0.12m+2*0.20m=7.76m
● tg - grubość ścianki trzonu żelbetowego przy wylocie komina
Średnica zewnętrzna komina przy podstawie:
Dz=dz+2*i*H=7.76m+2*0.015*95m=10.61m
Średnica wewnętrzna komina przy podstawie:
Dw=Dz-2*td-2*t0-2*tizol=10.61m-2*0.40m-2*0.12m-2*0.12m=9.33m
● td- grubość ścianki trzonu żelbetowego przy podstawie komina
Dobranie wymiarów czopucha
Na wysokości hcz znajduje się czopuch. Jego przekrój nie powinien być mniejszy niż powierzchnia wylotu komina:
Fcz≥Fw
● Fcz- powierzchnia czopucha
● Fw- powierzchnia wylotu komina
Powierzchnia wylotowa komina:
Fw=πdw24=π6.8824=37.18m2
Powierzchnia czopucha:
Fcz=1.25*Fw=1.25*37.18m2=46.47m2
Zgodnie z punktem 7.1.3. normy PN-88/B-03004 muszą być spełnione warunki:
a<0.5D=0.5(Dz-2*hcz*i)=0.5(10.61m-2*9.5m*0.015)=5.19m
2(a+b)≤πD
Przyjęto wymiary czopucha:
Fcz=a*b=a*1.5a=1.5a2
a=Fcz1.5=46.47m21.5=5.57m≈5.6m
b=1.50a=1.50*5.6m=8.4m
Fw=37.18m2<Fcz=a*b=5.6m*8.4m=47.04m2
2(a+b)=2(5.6m+8.4m)=28.0m≤πD=π(Dz-2*hcz*i)=π(10.61m-2*9.75m*0.015)=32.4m
Warunki spełnione.
Dla celów obliczeniowych całą wysokość komina podzielono na segmenty długości 10,0m poczynając od góry. Pierwszy segment ma długość 15.0m.
Powierzchnię odniesienia A każdego elementu obliczono według następującej reguły:
A=0.5(Dzg+Dzd)h
● Dzg - średnica zewnętrzna, górna elementu
● Dzd - średnica zewnętrzna, dolna elementu
● h - wysokość elementu
Przyjętą geometrię komina przedstawiono w tabeli poniżej.
Nr segmentu
Poziom przekroju [m]
Grubość płaszcza [cm]
Średnica zew. trzonu [m]
Grubość izolacji [cm]
Średnica zew. izolacji [m]
Grubość wymurówki [cm]
Średnica zew. wymurówki [m]
Powierzchnia odniesienia [m2]
I
95
80
20
7,76
8,21
12
7,36
7,81
7,12
7,57
119,72
II
70
KaC2009