soba telefon e-ošta reavatelja: Ir.rof.r. Anrej Seneačnik 33 0/477-303 anrej.seneacnik@fs.uni-lj.si Doc.r. Matevž Dular N-4 0/477-453 atev.ular@fs.uni-lj.si asistenta: Dr. Boštjan Drobnič S-I/67 0/477-75 bostjan.robnic@fs.uni-lj.si Doc.r. Matevž Dular N-4 0/477-453 atev.ular@fs.uni-lj.si
Parni kotel 2 Eneretska roivonja - 3. vaja
Tolotni tokovi v kotlu kotel 3 Eneretska roivonja - 3. vaja
Tolotni tokovi v kotlu relnik voe: uarjalnik: rerevalnik are: Q Q Q GV UP PP ( 2 ) ( 3 2 ) ( 4 3 ) Skuni tolotni tok, ki a sreje ara je tolotna oč kotla Q K Q + Q + Q GV UP PP ( 4 ) Pole voe serevao v večji kotli tui orevalni rak e teeraturaa T in T 2. GZ Z ( 2 ) rz λz,in( 2 ) Δ Q r Dejanski tolotni tok v relniku raka lako oločio šele, ko onao asni tok oriva. 4 Eneretska roivonja - 3. vaja
Teoretična teeratura orevanja enerijska bilanca v kurišču: + + i tolotni tok v ini lini tolotni tok arai teerature raka tolotni tok arai teerature oriva tolotni tok, ki a oa orivo i + λz, in, v i + Z, t,t T,t T 5 Eneretska roivonja - 3. vaja
Teerature ini linov a uarjalniko (ejanska teeratura orevanja):, t Q UP,t a rerevalniko are: 2 Q PP a relniko voe: 3 2 a relniko raka (istona teeratura): Q GV 2 3,i Q UP Q PP Q GV Q GZ, i 3 Δ T,i T 3 T 2 T T,t T 6 Eneretska roivonja - 3. vaja
( ) ( ) 3 4 2 ( ) ( ) 2 3, t Enerijske bilance v renosniki tolote uarjalnik: rerevalnik are: ( ) ( ) 2 3 2 ( ) ( ) ( ) in i λ Δ 2, 2, 3 relnik voe: relnik raka: 7 Eneretska roivonja - 3. vaja
Masni tok oriva enerijska bilanca v kotlu: (, t, i ) Q UP + Q PP + Q GV Δ + tolotni tok a rerevanje raka tolotni tok a roivonjo are tolotni tok, ki a oa orivo asni tok oriva: Q UP + Q PP + Q GV (, t, i ) Δ 8 Eneretska roivonja - 3. vaja
Uarjalnik sevalni renos tolote: Q A S T σ 00 4 Tst 00 4 A s sevalna ovršina σ skuni sevalni koeficient T T st teeratura ini linov teeratura stene skuni sevalni koeficient: σ σ l + A A l st σ st σ orivo σ l / (W/ 2 K 4 ) aut 4,88 les, rjavi reo 4,07 črni reo 3,49 antracit 2,62 lin 2,33 σ l sevalni koef. laena σ st sevalni koef. stene (4,88) σ Stefan-Boltanova konst. (5,6704 W/ 2 K 4 ) A l /A st raerje ovršin laena in stene (0,45...0,95) 9 Eneretska roivonja - 3. vaja
Uarjalnik celotna ovršina uarjalnika: A UP A Ψ S,0 E A t t, Ψ faktor žarčilni orevalni ovršin, 0,9 D 0,8 C 0,7 B A 0,6 0,5,0,2,4,6,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 raerje e elitvijo in reero cevi, t / B C D E Sevalni koeficient laena orivo e e /2 t e e < t t e e > t t e e > t σ l 2 4 W/ K aut 4,88 les, rjavi reo 4,07 č rni reo 3,49 antracit 2,62 lin 2,33 0 Eneretska roivonja - 3. vaja
Prerevalnik are / relnik voe konvektivni renos tolote: Q Q PP GV ( ) ( 2) kpp APP ΔTln, PP ( nv ) ( 2 3) kgv AGV ΔTln, GV Eneretska roivonja - 3. vaja
Prerevalnik are / relnik voe loariteska teeraturna ralika: ΔTA ΔTB ΔT ln ΔTA ln ΔT B koeficient reoa tolote: k α + ln 2λ n + α 2 n Ta α 2 λ α T Tb n Q 2 Eneretska roivonja - 3. vaja
Tolotna restonost ini lini konvektivni in sevalni resto tolote α αk + αs α k c n w n b q q CO2 + 2O α s ΔTln 00000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 Gostota sevalnea tolotnea toka CO2 0,2 0,4 CO2 s 0,6 bar 0, 05 0,05 00000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 Gostota sevalnea tolotnea toka 2O 2O s 0,4 bar 0,3 0,2 0,5 0, 0,05 30000 0,02 30000 60 55 50 45 b 40 35 30 n- n k c w b Število vrst cevi 2 3 4 5 6 8 > 9 b n 0,63 0,34 0,430 0,524 0,582 0,663 0,70 krivulja A 0,690 Raore c 0,49 0,465 0,500 0,524 0,535 0,558 0,570 krivulja B 0,654 A ostota sevalnea tolotnea toka / W/ 2 20000 0000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 000 900 800 700 600 500 400 črno telo 0,0 0,005 Ekvivalentna ebelina linske lasti s 0,59 ( )2 t 2 +,7 t - 2,38 s 0,54 ( )2 t 2 + 2,5 t - 3,63 ostota sevalnea tolotnea toka / W/ 2 20000 0000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 000 900 800 700 600 500 400 črno telo 0,02 0,0 0,005 Ekvivalentna ebelina linske lasti s 0,59 ( )2 t 2 +,7 t - 2,38 s 0,54 ( )2 t 2 + 2,5 t - 3,63 Parcialni tlak 2O V2O 2O ok Vv 25 B 300 200 Parcialni tlak CO2 CO2 ok VV CO2 v 300 200 2O 0,03 bar 0,05 0, 0,2 0,6 20 0 00 200 300 400 500 600 700 800 900 000 srenja teeratura ejne lasti, T / C 00 00 200 300 400 500 600 700 800 900 000 00 200 300 400 500 600 srenja teeratura ini linov / C 00 00 200 300 400 500 600 700 800 900 000 00 200 300 400 500 600 srenja teeratura ini linov / C 3 Eneretska roivonja - 3. vaja
Tolotna restonost ara/voa λ 0,8 0,4 2 0,267 Re Pr n α lastnosti are: teeratura T, K tlak, bar ostota ρ, k/ 3 secifična tolota c, kj/kk tolotna revonost λ, W/K inaična viskonost η, k/s Reynolsovo število: Prantlovo število: w n ρ Re η ηc Pr λ 4 Eneretska roivonja - 3. vaja
Naloa A Naloa Za arni kotel iensko oljivostjo 25 t/ are, kurjeni s rašno kurjavo je otrebno iračunati ovršin renosnikov tolote (relnik voe, uarjalnik in rerevalnik are). Znani so araetri naajalne voe in sveže are: teeratura naajalne voe T nv 20 C teeratura rerete are T 490 C tlak naajalne voe nv 20 bar tlak uarjanja tlak rerete are asni tok sveže are u 0 bar 00 bar 25 t/ V kotlu oteka orevanje raerniko raka,3 in orivo nano sestavo: sestavina onaka asni elež oljik C 0,285 voik 0,023 žvelo S 0,05 kisik O 0,0 ušik N 0,007 eel 0,80 vlaa 2O 0,380 5 Eneretska roivonja - 3. vaja
Naloa Zrak vstoa v relnik raka okoliško teeraturo 20 C, a relniko raka a ia teeraturo 250 C, ri te a 80 % raka teče skoi relnik raka, 20 % a re v kotel neoretea raka. Za renosnike tolote iao na voljo naslenje oatke: uarjalnik koeficient sevanja σ' 3,8 W/ 2 K 4 koeficient obsevanosti renosni ovršin ψ 0,89 teeraturni aec v steni T st 70 K rerevalnik are tolotna restonost na strani i. linov α 90 W/ 2 K tolotna restonost na strani are α 6300 W/ 2 K tolotna revonost stene λ st 40 W/K ebelina stene st 3 relnik voe tolotna restonost na strani i. linov α 47 W/ 2 K tolotna restonost na strani are α 9800 W/ 2 K tolotna revonost stene λ st 40 W/K ebelina stene st 3 Iračunaj: - renešene tolotne tokove v relniku voe, uarjalniku in rerevalniku are - secifični tolotni tok v relniku raka (iražen na k orabljenea oriva) - teoretično entalijo in teeraturo ini linov - asni tok oriva - entalije in teerature ini linov e renosniki tolote - ikoristek kotla - ovršine uarjalnika, rerevalnika are in relnika voe 6 Eneretska roivonja - 3. vaja