Diapositivo 1

Transcrição

Diapositivo 1

Chaminés – Cálculos e Normas aplicáveis
Chaminé de tiragem natural

Tem como função permitir a evacuação dos gases,
produzidos por uma determinada combustão.

Aplicado na extracção de gases de combustão
provenientes de lareiras, caldeiras, salamandras,
etc…

Evacuação de gases é consequência da diferença de
peso entre os gases quentes no interior da chaminé e a
coluna de ar exterior que está à mesma altura da
chaminé.

O ar exterior introduz-se na base da chaminé empurrando
os gases para o exterior, criando uma depressão.
Saída de fumos
P = Patm
P < Patm
Ar exterior
Ar exterior

Um excesso de extracção provoca uma evacuação
demasiado rápida dos gases, não tendo estes tempo
suficiente para ceder o seu calor, o que diminui o
rendimento dos equipamentos.

Uma insuficiência de extracção faz com que os fumos
retornem à câmara de combustão , os quais retiram
oxigénio e produzem uma combustão menos eficiente.
Factores que afectam a tiragem
natural
Condicionantes da instalação
Aumento

•Resistência térmica
•Temperatura de fumos
•Diâmetro da chaminé
•Altura da chaminé
Aumento de
extracção natural
•Entrada de ar
•Mudanças de direcção
•Rugosidade da chaminé
Diminuição de
extracção natural
Factores que afectam a tiragem
natural
Condicionantes exteriores
Aumento

•Humidade
•Altitude
•Temperatura exterior
•Velocidade do vento
Diminuição de
extracção natural
•Pressão exterior
Aumento de
extracção natural
Cálculo de diâmetro simplificado
C×Q
S(cm ) =
H
2

C = 0,03 para combustiveis sólidos
= 0,021 para combustiveis liquidos ou gasosos
= 0,0126 para caldeiras pressurizadas

H = Altura total da chaminé em metros

Q = Potência total da caldeira em kcal/h
Cálculo de diâmetro simplificado
2
S(cm ) =
k ×P
h

P = Potência da caldeira em kcal/h

h = H – (1/2n + L + p), em que H = altura real, n = nº de curvas, L =
comprimento na horizontal e p = resistência da caldeira, sendo:
y P = 2mm até 160000kcal/h
y P = 3mm até 320000kcal/h
y P = 4mm para mais de 320000kcal/h

k (coeficiente) = 0,02 para sólidos, 0,03 para líquidos e 0,008 a 0,014
para caldeiras pressurizadas
Estas fórmulas são relativamente básicas e
carecem de dados de dados importantes, tais
como:

Caudal mássico e temperatura dos produtos da combustão
Concentração em volume de CO2 dos produtos da combustão
Rendimento da caldeira
Coeficiente de rugosidade da conduta
Resistência térmica da conduta
Coeficientes de perdas de carga localizada
Temperaturas atmosféricas
Pressão atmosférica exterior
Pressão da velocidade do vento
etc…
Normas aplicáveis

UNE 123001 – Cálculo e desenho de chaminés metálicas.

EN 13384-1:2002+A2 – Condutas de evacuação dos produtos
da combustão. Métodos de cálculo térmico e aerodinâmico do
escoamento. Parte 1: condutas de evacuação dos produtos da
combustão servindo apenas um aparelho.

EN 13384-2:2003+A1 – Condutas de evacuação dos produtos
da combustão. Métodos de cálculo térmico e aerodinâmico do
escoamento. Parte 2: condutas de evacuação dos produtos da
combustão servindo vários aparelhos.
Normas aplicáveis

EN 13384-1:2002+A2
NP EN 13384-1:2002+A2

EN 13384-2:2003+A1
NP EN 13384-2:2003+A1
Normas aplicáveis

EN 1856-1:2009 – Chaminés – Requisitos para chaminés
metálicas – Parte 1: Componentes do sistema de chaminés

EN 1856-2:2009 – Chaminés – Requisitos para chaminés
metálicas – Parte 2: Tubagens interiores e elementos de
ligação metálicos
NP EN 1856-2:2010
NP EN 13384-1:2002+A2

Objectivo e campo de aplicação
•
Especifica os métodos de cálculo das características
termodinâmicas das condutas de produtos de combustão
servindo apenas um aparelho.
•
Aplicam-se às condutas que funcionam sob pressão negativa
ou positiva, em ambiente seco ou húmido.
•
Condutas que servem aparelhos de aquecimento que
queimam combustíveis cujas características dos produtos da
combustão é necessário saber para efectuar os cálculos.
•
Aplica-se às condutas que servem apenas um aparelho de
aquecimento.
NP EN 13384-1:2002+A2

Princípios gerais – o cálculo das dimensões interiores das condutas sob
pressão negativa baseia-se nos 4 critérios seguintes:
•
A tiragem mínima ao nível da admissão dos produtos da combustão
deve ser igual ou superior à tiragem mínima requerida;
•
A tiragem mínima ao nível da admissão dos produtos da combustão
deve ser igual ou superior à resistência útil;
•
A tiragem máxima ao nível da admissão dos produtos da combustão
deve ser igual ou inferior à tiragem máxima permitida;
•
A temperatura da parede interior à saída da conduta dos produtos da
combustão deve ser igual ou superior ao limite de temperatura.
NP EN 13384-1:2002+A2

Princípios gerais – o cálculo das dimensões interiores das condutas sob
pressão positiva baseia-se nos 4 critérios seguintes:
•
A pressão positiva máxima ao nível da admissão dos produtos da
combustão deve ser igual ou inferior à pressão diferencial máxima;
•
A pressão positiva máxima na conduta de recolha dos produtos da
combustão e na conduta dos produtos da combustão não deve ser
superior à sobrepressão admitida;
•
A pressão positiva mínima ao nível da admissão dos produtos da
combustão deve ser igual ou superior à pressão diferencial mínima;
•
A temperatura da parede interior à saída da conduta dos produtos da
combustão deve ser igual ou superior ao limite de temperatura.
NP EN 13384-1:2002+A2

Requisitos relativos à pressão – Condutas sob pressões negativas
•
•
•
PZ = PH – PR – PL ≥ PW + PFV + PB = Pze
em Pa
PZ ≥ PB
em Pa
PZmax = PH – PR ≤ PWmax + PFV + PB = Pzemax em Pa
PB resistência útil à pressão de alimentação em ar
PFV resistência útil à pressão da conduta de ligação dos produtos da combustão
PH tiragem teórica disponível devido ao efeito de chaminé
PL pressão da velocidade do vento
PR resistência à pressão da conduta de produtos da combustão
PW tiragem mínima do aparelho de aquecimento
PWmax tiragem máxima do aparelho de aquecimento
PZ tiragem mínima ao nível de admissão dos produtos da combustão na conduta
PZmax tiragem máxima ao nível de admissão dos produtos da combustão na
conduta
Pze tiragem mínima requerida a nível de admissão dos produtos da combustão
na conduta
Pzemax tiragem máxima requerida a nível de admissão dos produtos da
combustão na conduta
NP EN 13384-1:2002+A2

Requisitos relativos à temperatura
•
Tiob ≥ Tg
em K
Tiob é a temperatura da parede interior à saida da conduta a uma
temperatura de equilibrio, em K
Tg é o limite da temperatura, em K
O limite de temperatura Tg das condutas dos produtos da combustão
funcionando em ambiente seco deve ser a temperatura de
condensação Tsp dos produtos da combustão
O limite de temperatura Tg das condutas dos produtos da combustão
funcionando em ambiente húmido deve ser 273,15 K para impedir a
formação de gelo à saída da conduta
NP EN 13384-1:2002+A2

Na norma está descrito o procedimento de cálculo, bem como as
fórmulas necessárias para obter os valores de pressão e
temperatura.

Visto tratar-se de um processo de cálculo extenso, foram criados
softwares que permitem fazer o dimensionamento de chaminés, de
acordo com esta norma
Software Jeremias 13384
EN 1856-1:2009

Define os requisitos para chaminés metálicas, sendo a parte 1
dedicada às chaminés modulares.

Objectivo e campo de aplicação
•
Especifica os requisitos de comportamento dos componentes
das chaminés modulares de parede simples e parede multipla;
•
Tramos de chaminé, elementos e terminais de chaminé,
incluindo os suportes;
•
Chaminés com diâmetro nominal até 1200mm;
•
Não é aplicável a chaminés autoportantes
EN 1856-1:2009

Caudal de fugas
Tipo de pressão
Pressão de ensaio
Pa
Caudal de fuga/área de
superfície da conduta de
fumos
l • s-1 • m-2
N1
40
<2,0
P1
200
<0,006
P2
200
<0,120
H1
200 e 5000
<0,006
H2
200 e 5000
<0,120
EN 1856-1:2009

Temperaturas máximas da superfície da parede exterior
Material da superfície exterior
Temperatura máxima
admissível
ºC
Metal sem revestimento
70
Metal – pintado 50 µm
80
Metal – esmaltado 160µm
78
Metal coberto com plástico 400µm
98
Plástico
93
EN 1856-1:2009

Níveis de temperatura e temperaturas de ensaio
Nível de
temperatura
Temperatura nominal de funcionamento (T)
ºC
Temperatura dos fumos de ensaio
ºC
T080
≤ 80
100
T100
≤ 100
120
T120
≤ 120
150
T140
≤ 140
170
T160
≤ 160
190
T200
≤ 200
250
T250
≤ 250
300
T300
≤ 300
350
T400
≤ 400
500
T450
≤ 450
550
T600
≤ 600
700
EN 1856-1:2009

Designação do produto
EN1856-1 – T400 – P1 – W – Vx – L40045 – G(xx)
•
Numero de norma
•
Nível de temperatura
•
Nível de pressão
•
Resistência aos condensados
•
Resistência à corrosão
•
Especificação do material da conduta interior
•
Resistência ao fogo e distância ao material combustível (mm)
EN 1856-1:2009

Designação do produto
EN 1856-1:2009

Exemplo de um certificado
Outras normas de interesse

NP EN 1457:2007 – Chaminés – Condutas interiores em terracota/cerâmica
– Requisitos e métodos de ensaio

NP EN 1857:2003+A1:2010 – Chaminés. Componentes. Fugas de chaminés
em betão

EN 1858:2008 – Chaminés – Componentes – Condutas em betão de
chaminés de parede simples

NP EN 12446:2010 – Chaminés. Componentes. Elementos para paredes
exteriores em betão

EN 14471:2005 – Chaminés – Sistemas de chaminés com condutas
interiores de plástico – Requisitos e métodos de ensaio.
Considerações a ter na instalação de
chaminés
chaminés
chaminés
Obrigado pela vossa atenção