Informator wentylacyjny

Informacje z zakresu wentylacji, klimatyzacji i automatyki

Kotły przemysłowe

Kwiecień 16th, 2013

W tej grupie występują kotły parowe o ciśnieniu pary powyżej 70 kPa i kotły wodne o temperaturze wody powyżej 115°C. Kotły przemysłowe są źródłem ciepła dla potrzeb technologicznych i grzewczych. Wykonywane są jako kotły parowe i wodne w układach konstrukcyjnych płomienicowo-płomieniówkowych, w układach wodnorurkowych z naturalnym, wspomaganym i przepływowym obiegiem wody lub pary i wody oraz mogą być wykonywane z członów żeliwnych o budowie zbliżonej do kotłów niskotemperaturowych lub niskociśnieniowych.

Kotły parowe i wodne płomienicowo-płomieniówkowe na paliwa stałe, ciekłe i gazowe budowane są obecnie bez obmurza w układzie zintegrowanym (compact). Występują w wersjach trzy- lub dwuciągowych z jedną lub dwoma płomienicami. Wyposażane są w ruszt ruchomy z możliwością odprowadzania żużla i popiołu lub w palniki nadmuchowe olejowe i gazowe. W kotłach opalanych gazem często stosowane są w płomieniówkach wkłady zwiększające burzliwość przepływu spalin (turbulizatory). Powodują one wzrost współczynnika przejmowania ciepła przez konwekcję.

Podział i klasyfikacja kotłów grzewczych

Kwiecień 8th, 2013

Kotły grzewcze wodne i parowe można klasyfikować w różny sposób, np.:

  1. kotły stalowe ze spawanym wymiennikiem ciepła (powierzchnią ogrzewalną) mogą być budowane jako płomieniówkowe, opłomkowe, płomienicowo-płomieniówkowe lub być wykonywane w innych konstrukcjach;
  2. kotły żeliwne wykonywane w różnych konfiguracjach jako członowe lub z jednolitym odlewanym blokiem zawierającym część ciśnieniową i spalinową kotła;
  3. kotły kondensacyjne wodne przystosowane do użytecznego wykorzystania ciepła skraplania, pary wodnej unoszonej ze spalinami. Kotły wykonywane są jako stojące lub wiszące z tworzyw odpornych na korozję, np. stal wysokostopowa chromoniklowa, stopy aluminium, stal z nałożonymi warstwami aluminiowymi;

Kotły grzewcze wodne i parowe

Kwiecień 8th, 2013

Kotły grzewcze zwane też kotłami centralnego ogrzewania należą do najbardziej rozpowszechnionych źródeł ciepła stosowanych w ogrzewnictwie indywidualnym lokalnym i komunalnym. Według normy (dotyczącej nazw i określeń) kotłem grzewczym jest urządzenie z paleniskiem przeznaczone do podgrzewania wody lub wytwarzania pary ciepłem wyzwalającym się w procesie spalania paliw, którego moc cieplna nie przekracza 1 MW. W kotłach wodnych temperatura wody na wylocie (na zasilaniu instalacji c.o.) nie przekracza 115°C, a w kotłach parowych ciśnienie pary nie przekracza 70 kPa. Wszystkie elementy wyposażenia kotła trwale z nim związane i dostarczane w formie agregatu stanowią części składowe kotła, np. palenisko, osprzęt, płaszcz ochronny.

Kotły grzewcze – sprawność kotła

Marzec 8th, 2013

Sprawnością cieplną kotła nazywany jest stosunek strumienia ciepła przekazywanego czynnikowi (wodzie lub parze) w kotle do strumienia energii chemicznej paliwa doprowadzonego do paleniska kotła.
Dla kotła parowego sprawność cieplną można określić zależnością:

$latex \eta= \frac{D\cdot{(hp-hw)}}{B\cdot{Qw}}100\%$

gdzie:
D – strumień masy pary (wydajność kotła) [kg/s],
hp – entalpia właściwa pary [kJ/kg],
hw – entalpia właściwa wody zasilającej [kJ/kg],
B – strumień spalanego paliwa [kg/s],
Qw- wartość opałowa paliwa [kJ/kg].

Dla kotła wodnego sprawność cieplną oblicza się zależnością:

$latex \eta= \frac{G\cdot{c}\cdot{(tw_{2}-tw_{1})}}{B\cdot{Qw}}100\%$

gdzie:
G – strumień wody przepływającej przez kocioł [kg/s],
cw – średnie ciepło właściwe wody w przedziale występujących temperatur[kJ/kg K],
tw2 – temperatura wody podgrzanej (na zasilaniu) [°C],
tw1 - emperatura wody wlotowej (powrotnej) [°C].

Części składow kotłów

Marzec 7th, 2013

Palenisko jest tą częścią kotła, w której spala się paliwo, wytwarzając ciepło potrzebne do podgrzania wody o odpowiednią temperaturę lub do zamiany wody na parę oraz ewentualnie jej przegrzanie w kotłach parowych. Komora paleniskowa zwana często także komorą spalania jest przestrzenią, w której odbywa się spalanie, przy czym ściany ograniczające komorę przejmują ciepło głównie przez promieniowanie. Ruszt jest konstrukcją podtrzymującą paliwo stałe oraz umożliwiającą przepływ powietrza przez warstwę paliwa ułożonego lub zarzucanego na rusztowiny. W kotłach spalających paliwa ciekłe lub gazowe do komory paleniskowej mogą być zamontowane: palniki olejowe, gazowe lub dwupaliwowe (olej-gaz), a w kotłach większych także palniki pyłowe współpracujące z młynami węglowymi.

Powierzchnia ogrzewalna jest powierzchnią wszystkich ścian omywanych bezpośrednio z jednej strony spalinami, a z drugiej strony wodą lub parą (w kotłach wodnorurkowych mieszaniną para-woda). Przez tę powierzchnię następuje przepływ strumienia cieplnego z czynnika ogrzewającego do czynnika ogrzewanego. Powierzchnię ogrzewalną kotła wodnego, parownika w kotle parowym oraz jego przegrzewacza pary i podgrzewacza wody oblicza się po stronie czynnika ogrzewającego, czyli spalin.

Istnieją w zasadzie trzy rozwiązania konstrukcyjne umożliwiające wymianę ciepła przez ściankę metalową do czynnika ogrzewanego:

  1. spaliny płyną w rurach stalowych tworzących płomienicę (wewnątrz niej jest zazwyczaj komora paleniskowa) i zespół płomieniówek, na zewnątrz których znajduje się czynnik ogrzewany, np. woda;
  2. spaliny przepływają przez odpowiednio ukształtowane kanały żeliwnego lub stalowego kotła grzewczego i omywają ścianki, na zewnątrz których znajduje się czynnik ogrzewany;
  3. czynnik ogrzewany przepływa wewnątrz rur stalowych zwanych opłomkami i jest zawarty w przestrzeni wodnej i parowej, a spaliny przepływają wokół tych rur.

Kotły wodne i parowe

Luty 26th, 2013

Kotłami wodnymi są naczynia ciśnieniowe, których zadaniem jest podgrzanie wody bez zmiany jej stanu skupienia, tj. utrzymanie fazy ciekłej bez wytworzenia pary. Kotłami parowymi są naczynia ciśnieniowe, w których wytwarza się z wody, jako cieczy energetycznej, parę o ciśnieniu wyższym od atmosferycznego przeznaczoną do użytkowania wewnątrz lub na zewnątrz naczynia. Wymienione urządzenia muszą spełniać szereg warunków technicznych ujętych i sprecyzowanych w odpowiednich przepisach i w licznych normach.
Należy tu wymienić Ustawę o dozorze technicznym z 21.12.2000 r. (Dz. U. nr 122 poz. 1321 z 2000 r.), Rozporządzenie Rady Ministrów w sprawie rodzajów urządzeń technicznych podlegających dozorowi technicznemu z 16.07.2002 r. (Dz. U. nr 120 poz. 1021 z 2002 r.) i szczegółowe warunki techniczne dozoru technicznego wydawane przez Urząd Dozoru Technicznego (UDT). W świetle tych aktów prawnych dozorowi technicznemu podlegają, między innymi urządzenia ciśnieniowe, w których znajdują się ciecze, gazy i pary pod ciśnieniem różnym od atmosferycznego. Wśród nich są wymienione urządzenia występujące w ogrzewnictwie:

Przeliczniki dla stężeń i emisji N0x, S02 I CO

Luty 10th, 2013

Wyniki pomiarów stężeń NOx (NO + NO2), SO2 i CO otrzymuje się w ppm.
Przeliczenie na mg/m3 dokonuje się uwzględniając wartości gęstości tych składników spalin.

Przyjmuje się następujące gęstości:

$latex \rho_{NO}=1,3387 kg/m^{3}$,
$latex \rho_{NO_{2}} = 2,054 kg/m^{3}$,
$latex \rho_{SO_{2}} = 2,858 kg/m^{3}$,
$latex \rho_{CO} = 1,25 kg/m^{3}$.

W technice spalania operuje się w odniesieniu do tlenków azotu pojęciem NOx jako mieszaniną tlenków NO + N02.

Stężenie pyłu

Styczeń 8th, 2013

Stężenie pyłu w strumieniu głównym spalin (S) oblicza się według wzoru:

$latex S=Sv\frac{\rho}{\rho_{v}} $

gdzie:
Sv – stężenie pyłu w strumieniu częściowym spalin, [g/m3];
$latex \rho $- gęstość spalin w kanale pomiarowym, [kg/m3];
$latex \rho^{v} $ - gęstość spalin w miejscu pomiaru (w pobranej próbce), [kg/m3].
Strumień masy pyłu (M) określają zależności:

M=0,001 • V • S [kg/h ]
M=0,001 • Vu • Su [kg/h] .

Pyłomierze

Styczeń 3rd, 2013

Pomiar zapylenia spalin może być dokonywany metodami grawimetrycznymi lub elektrostatycznymi. Pierwszy sposób polega na wykorzystaniu siły ciężkości cząstek pyłu osadzających się na filtrach, drugi natomiast wykorzystuje zjawiska fizyczne związane z jonizacją cząstek pyłu w pobranym sondą strumieniu spalin przepływających do elektrody osadczej odpylaczy elektrostatycznych. Bardziej rozpowszechniona w działalności pomiarowej jest metoda grawimetryczna ujęta w normie PN-Z-04030 – umożliwiająca pomiary stężeń pyłu w przedziale 0,001 g/m3 – 100 g/m3. Norma PN-EN 303-5:2002 dotycząca kotłów grzewczych na paliwa stałe dopuszcza stosowanie obu metod. Podobnie wyboru metody nie precyzuje rozporządzenie w sprawie wprowadzania do powietrza substancji zawierających zanieczyszczenia podane w Dz. U. Nr 87, poz. 957 z 2001 r. i Dz. U. Nr. 163, poz. 1584 z 2003 r. Metodyka pomiaru, obliczenia wyników oraz kryteria interpretacji opisane są szczegółowo w normie PN-Z-04030 i w niektórych instrukcjach obsługi pyłomierzy. Poniżej omówiono tylko ogólną zasadę przeprowadzania pomiaru zapylenia spalin i podano niektóre zależności i wielkości pozwalające ustalić stężenia pyłu i strumień masy pyłu w spalinach odprowadzanych z urządzeń cieplnych.

Analizatory spalin

Grudzień 13th, 2012

Są to urządzenia przeznaczone do ciągłego pomiaru składu spalin lub, przy obsłudze ręcznej, umożliwiające oznaczenia punktowe składu spalin w przyjętych przedziałach czasowych, np. pomiar aparatem Orsata. Analizatory spalin powinny spełniać szereg podstawowych wymagań, takich jak: dokładność wyniku pomiaru, czułość, selektywność (zdolność wyróżniania składnika spalin na podstawie jego określonych właściwości), szybkość odpowiedzi, niewrażliwość na wpływy czynników zewnętrznych, niezawodność działania, łatwość transportu (dotyczy analizatorów przenośnych) i obsługi oraz stosunkowo niskie koszty produkcji rzutujące na cenę zakupu.

Wyróżnia się następujące analizatory spalin:
1)    chemiczne objętościowe;
2)    termochemiczne;
3)    konduktometryczne;
4)    magnetyczne;
5)    elektrochemiczne;
6)    absorpcyjne optyczne;
7)    emisyjne optyczne.

Informator wentylacyjny

Informacje z zakresu wentylacji, klimatyzacji i automatyki