YAZILARINIZI GÖNDERİNİZ

Haber, makale, firma ya da ürün incelemelerinizi bekliyoruz.

YAZARIMIZ OLUN

Düşüncelerinizi Özgürce Duyurun, Paylaşın.

Baca Çapı Hesabı

| 28 Mart 2016

Baca Çapı Hesabı ile ilgili geniş bilgi DIN 4705 de ve TS 2165 ile TS 11389’da mevcuttur. Öncelikle gaz yakıtlı kazan baca hesabı detaylı olarak anlatılacak olup, son aşamada katı yakıtlı kazan baca çapı hesabı anlatılacaktır. 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

Baca 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)

Baca Çapı Hesabı

Baca Çapı Hesabı Hesaplama Adımları

PLD (Dış hava basıncı) (Pa )

Baca Çapı Hesabı Pld
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 )

PL = PLD / (RL×TL)
PLD :(Pa),
RL :(J/kg°K),
TL : (°K

İç cidar için bazı malzemelerin ortalama pürüzlülüğü (r)

Baca Malzemesi 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

Baca Çapı Hesabı Grafik 3
Grafik. 3

Baca Çapı Hesabı Grafik 4

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 )

Baca Çapı Hesabı Isı İletim

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 )

Baca Çapı Hesabı Isı Geçirme
SH :Düzeltme katsayısı = 0.5
αi: :İç yüzey ısı taşınım katsayısı (W /m2 °K ) ( Grafik 3 )
αa: Dış yüzey ısı taşınım katsayısı (W /m2 °K )
Bina içinde 8 W /m2 K, Bina dış mda 23 W /m2° K alınacak

Baca Çapı Hesabı Grafik 5
Grafik 5

Soğuma sayısının hesabı ( K )

K = U × k × H / (m ×Cp)
U : Bacanın iç çevre uzunluğu (m)
k : Isı geçirme katsayısı (W /m°K )
H : Bacanın açındırılmış Etkin baca yüksekliği ( m)
m:Atık gaz kütle debisi (kg / sn)
Cp:Atık gazın ısınma ısısı (J /kg °K) (Grafik. 4 )

Baca Çapı Hesabı Grafik 6
Grafik. 6

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

Te=Tu + (Tw – Tu ) . e ^-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 sıcaklığı (Tm ) (˚K )

Tm = TL + (Te-TL)/ K × (1 – e ^-K)

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

Tmw =Tu + (Tw+Tu)/K × (1 – e ^-K)

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

Pm = PLD / (Rm . Tm)

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

Baca Çapı Hesabı Grafik 7
Grafik 7

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

A : Bacanın iç en kesiti (m2 ):(kg/s) pm : ( kg/m³)
PZ = PH – PR
PH=HB x g x(ρLm)
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 ξ: Bacadaki özel dirençlerin toplamı ( Tablo 18 )

Baca Çapı Hesabı Grafik 8 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(ρLmV)
HV :Atık gazın bacaya girdiği nokta ile, ısı üreticisinin atık gaz ağızı arasındaki yükseklik farkı ( m)
ρmV: Bağlantı kanalı içindeki atık gazın yoğunluğu
Baca Çapı Hesabı Pr

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
Wnv = m / (Av × ρmv)

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.

Baca Çapı Hesabı Tablo 14 -1
Baca Çapı Hesabı Tablo 14-2

Şekil. 32

Baca Çapı Hesabı Şekil 32
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)
tmAtık gaz ortalama sıcaklığı ( °K )
tu — Bacanın geçtiği ortam sıcaklığı ( °K )
to  Baca çıkış ağzındaki atık gaz sıcaklığı ( °K )
tLDış 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 )

Pratik Baca Çapı Hesabı

Baca çapı hesabı yapılırken kullanılan yakıt ve kazan tipinin önemi büyüktür. Her yakıtın yanması için gerekli hava miktarıyla, ortaya çıkan atık gaz miktarının farklı olması nedeniyle, baca çapı hesabı yakıt tipine önemli ölçüde bağlıdır. Yakıt cinsine bağlı olarak baca çapı hesabı için kullanılan bazı ampirik formüller aşağıda verilmiştir.

Qk= Kazan yükü (kcal/h)
Fb=Baca Kesit Alanı (cm²)
h= Bina Yüksekliği
Fb= katsayı x Qk / √ h olarak hesaplanır.

Doğalgaz yakıtlılarda kat sayı = 0,012
Katı yakıtlılarda kat sayı = 0,03
Sıvı yakıtlılarda kat sayı = 0,02

Baca hesabı yapılırken toplam binanın çatıya kadar olan bacanın uzunluğunun üzerine 1-2 metre fazla hesaplanarak ele alınır.

Örnek: Katı Yakıtlı Baca Çapı Hesabı

Qk= 400 000 kcal/h)
h= 19 m
Fb= 0,03 x Qk / √ h
Fb= 0,03 × 400 000 / √19 = 2752 cm²
Kesit Alanı = π * r²/4
π * r²/4 = 2752
r= √(2752 × 4 / 3,14) = 59,20 cm
r = 59,20 cm
Baca çapı: Ø 60 cm Duman Bacası

Örnek: Doğalgaz Yakıtlı Baca Çapı Hesabı

Qk= 300000 kcal/h)
h= 19 m
Fb = 0,012 x 300 000 / √ 19 = 828 cm²
Kesit Alanı = π * r²/4
π * r²/4 = 828
r= √(828 × 4 / 3,14) = 33 cm
r = 33 cm
Baca çapı: Ø 33 cm baca yapılacaktır.

Baca Çapı Hesabı için Kullanılan Programlar

Baca Çapı Hesabı Hesap Programları
Açıklama İndirme Linki
1-Baca Hesabı  TS11389 EN133841 DiN4705 Baca Çapı Hesabı1-Baca-Hesabi-TS11389EN133841-DiN4705.xls
2-Baca Çapı Hesabı TS2165-DiN4705 Baca Çapı Hesabı2-Baca-Capi-Hesabi-TS2165-DiN4705.xls
3-Baca Çapı Hesabı TS2165 Baca Çapı Hesabı3-Baca-capi-Hesabi-TS2165.xls
4-GMP Baca Çapı Hesabı Baca Çapı Hesabı4-GMP-Baca-Hesabi.xls
5-Baca Kesiti Baca Çapı Hesabı5-Baca-Kesiti.xls
6-Baca Çapı Hesabı Baca Çapı Hesabı6-Baca-hesabi.xls

Kaynak: MMO

Yorum Yazınız

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir