Kazánok
2., javított kiadás
2.2.2.8. Léghevítők
-
Ljungström-léghevítőnél széntüzelésre (3% kéntartalom alatt) 70–80 °C, fűtőolajra (1% kéntartalom alatt) és földgázra 95 °C.
-
Felületi hőcserélőknél szénportüzelésre (3% kéntartalom alatt) 75–85 °C, rostélytüzelésre (3% kéntartalom alatt) 108–115 °C, (0–1% kéntartalom között) 55–108 °C (közel lineárisan nő a kéntartalom logaritmusa függvényében), olajtüzelésre (1% kéntartalomig) 115 °C.
-
A hagyományos kialakításnál, a 2.172. ábrán bemutatott hőmérsékletprofilból adódóan, egyrészt a ház a kerület mentén egyenlőtlenül melegszik fel, másrészt a forgórész alakja a kerület menti periodikus hőmérséklet-változásból adódóan folyamatosan változik. Így, jóllehet a tömítések mindig ugyanabban a hőmérsékletzónában helyezkednek el, az állandó forgórész-alakváltozás miatt a tömítés minősége is változhat. A forgórész forgatásának teljesítményigénye nagyobb egységeknél elérheti a 10 kW-ot is. Miután a legnagyobb egységek tömege 400–500 tonna, a csapágyazással szemben különleges igények jelentkeznek. A levegőátszökés, melyet részletesen a 6.2. fejezetben ismertetünk, kisebb részt a forgó rotorban áthordott közegből (azonos térfogatú füstgázzal a levegő is szennyeződik), nagyobb részt a nagyobb nyomású levegőoldalról a tömítések mentén a füstgázoldalra történő szivárgásból adódik. Ennek hatására a légfelesleg-tényező akár 5%-kal is növekedhet. Ezt nagyobb egységeknél füstgázzsilippel kísérlik meg csökkenteni. A füstgázzsilip lényege, hogy a füstgázszektor belépő oldaláról, közvetlenül a tömítés mellől, a leghidegebb réteg felől ventilátorral elszívják a közeget (döntően a levegőoldalról átáramlott levegőt), és a füstgázszektor kilépő oldalára, a tömítés elé a levegőénél nagyobb nyomással visszavezetik. Így a levegőoldalról a füstgázszektor belépő oldalára beszivárgott levegő a kilépő oldalon a nagyobb helyi nyomás hatására részben visszaáramlik a levegőoldalra. Miután – mint azt a 2.172. ábra is mutatja – a füstgáz és a levegő eltérő hőmérsékletű hőtároló elemmel találkozik, a lehűlés és a felmelegedés az egyes szektorokban nem lesz azonos. A helyi kilépő füstgázhőmérséklet a forgórész levegőoldalról történt belépését követően lesz a legalacsonyabb, és a levegőoldalra történő visszalépést megelőzően a legnagyobb. A levegőoldalon fordított kilépőlevegő-hőmérsékletprofil adódik: a helyi levegő-hőmérséklet a forgórész füstgázoldalról történt belépését követően lesz a legnagyobb, és a füstgázoldalra történő visszalépést megelőzően a legkisebb.
-
Az álló hőtároló tömeggel, forgó csatlakozócsonkokkal kivitelezett megoldás esetén a ház hőmérséklete egyenletesebb marad, így alakváltozása csökken. A forgó csatlakozócsonkok tömítése mind a kerület, mind a homlok- és hátfelületek mentén rugalmas kialakítású, ezek miatt kisebb átszivárgás várható. A forgó tömeg lényegesen kisebb, a csatlakozócsonkok fordulatszáma csak 0,6–1 körülfordulás/min, így kisebb hajtóteljesítményre van szükség. E megoldásnál is érvényesek a hőmérsékletek kerület menti alakulására a hagyományos berendezésnél leírtak azzal, hogy a csatlakozócsonkokban folyamatos átkeveredés valósul meg, amit a csonkok forgása (a közegek mindig a kerület más pontjára kerülnek bevezetésre) is elősegít.
-
Kisebb berendezéseknél a nyomóventilátor a levegőt a kazánházból szívja, így a kazán sugárzási, vezetési vesztesége részben hasznosul, túlzottan alacsony hőmérsékletű levegő beszívására télen sem kerül sor.
-
A leggyakrabban a levegő-hőmérséklet léghevítő előtti megnövelését alkalmazzák. Ennek a gyakorlatban két módja szokásos. A gyakrabban alkalmazottnál gőzzel fűtött kalorifert építenek be. Ez, amennyiben a nyomóventilátor elé helyezik el, nemcsak a léghevítőt, hanem a ventilátorlapátokat is védi a korróziótól. Hátránya, hogy a léghevítő hőfelvétele a kaloriferben közölt hőmennyiséggel kisebb, így a hőfoklépcső a kazánban kevésbé nő. Emiatt gyakran csak indulásnál, részterhelésen vagy nagyon alacsony környezeti hőmérsékletnél üzemeltetik. A másik megoldásnál a léghevítőből kilépő meleg levegőből kevernek vissza a ventilátor szívócsonkjához (8.25. ábra). Ez is védi a ventilátort, ugyanakkor nagyobb ventilátorra, hőcserélőre van szükség.
-
Kisebb léghevítőknél a levegő egy részével megkerülik a léghevítőt. Így a kisebb levegőoldali hőátadási tényező és a levegő gyorsabb felmelegedése következtében a fémhőmérséklet közelebb lesz a füstgázoldali közeghőmérséklethez. A megkerülő mennyiség a kazánteljesítmény függvényében változhat. Ugyanolyan levegőoldali átlagos véghőmérséklet eléréséhez, a kisebb hőfoklépcső következtében, nagyobb hőcserélő felületre van szükség, mint megkerülés nélkül.
-
A minimális fémhőmérséklet alá hűlés megelőzésének biztos megoldása, amikor a több fokozatú léghevítőnél a leghidegebb levegőt a középső fokozatba vezetik be, így a leghidegebb füstgázzal érintkező fokozatba már előmelegített levegő áramlik, és ennek következtében a falhőmérséklet sehol sem lesz az elvárt érték alatt. A helyzetet tovább javíthatja, még nagyobb fémhőmérsékletet eredményezhet, ha a belépő és a leghidegebb füstgázzal fűtött fokozat egyenáramú kapcsolású. A kisebb hőfoklépcsők miatt ez esetben is nagyobb fűtőfelület beépítésére van szükség.
Tartalomjegyzék
- Kazánok
- Impresszum
- Előszó a második kiadáshoz
- Bevezetés
- 1. Kazánok általános jellemzői
- 2. Kazántípusok általános ismerte
- 3. Kétfázisú hőátadás, áramlás fűtött felületen
- 3.1. A gőzképződés alapvető folyamatai [3.1]
- 3.2. Forrás végtelen térben [3.1]
- 3.3. Hőátadás és gőzfejlesztés csőben
- 3.4. A kétfázisú közeg áramlásának alapjai
- 3.1. A gőzképződés alapvető folyamatai [3.1]
- 4. Vízoldali folyamatok, vízelőkészítés, gőztisztaság
- 5. Hőtechnikai számítások
- 6. Füstgázoldali folyamatok, légtechnikai számítások
- 7. Gőzkazánok elemeinek szilárdsági számítása
- 8. A gőzkazánok üzemeltetése
- Függelék
- 1. függelék
- 2. függelék
- 3. függelék
- 4. függelék
- 5. függelék
- Szerkezeti anyagok
- a) Szerkezeti anyagok összetétele
- b) Hagyományos lemezanyagok folyáshatára [7.63]
- c) Növelt szilárdságú lemezanyagok folyáshatára [7.63]
- d) Jellemző dobanyagok tartamszilárdsága [7.63]
- e) Kamrák lemezanyagainak tartamszilárdsága [7.63]
- f) Rozsdamentes lemezanyagok folyáshatára [7.65]
- g) Rozsdamentes lemezanyagok tartamszilárdsága [7.65]
- h) Ötvözetlen, gyengén ötvözött csőanyagok folyáshatára [7.70]
- i) Ötvözetlen, gyengén ötvözött csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- j) Hagyományos csőanyagok folyáshatára [7.70]
- k) Hagyományos csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- l) Növelt szilárdságú csőanyagok folyáshatára [7.70]
- m) Növelt szilárdságú csőanyagok tartamszilárdsága [7.70]
- n) Rozsdamentes csőanyagok folyáshatára [7.71]
- o) Rozsdamentes csőanyagok tartamszilárdsága [7.71]
- p) Korszerű anyagok folyáshatára [7.30], [7.74, 7.75, 7.76], [7.79, 7.80], [7.83]
- q) Korszerű anyagok tartamszilárdsága [7.25], [7.74, 7.75], [7.79, 7.80, 7.81, 7.82, 7.83]
- a) Szerkezeti anyagok összetétele
- Szerkezeti anyagok
- Irodalom
Kiadó: Akadémiai Kiadó
Online megjelenés éve: 2020
ISBN: 978 963 454 492 0
Háztartásokban, ipari üzemekben, erőművekben széleskörűen alkalmaznak tüzelőanyag elégetésével vagy más módon bevezetett hőmennyiség hőhordozó közeggel történő hasznosítására szolgáló berendezéseket: kazánokat. A könyv ezek tervezésének, üzemeltetésének, vizsgálatának szerteágazó konstrukciós, hőtechnikai, áramlástani, szilárdságtani, vegyészeti és más ismereteit foglalja össze, az egyetemi oktatásban és a gyakorlati életben is hasznosítható módon. Az elméletet élő gyakorlattal ötvözve elsősorban erőműi, ipari, távhőszolgáltató kazánokkal foglalkozik, de a folyamatokra, szerkezeti kialakításra, gyakorlati viselkedésre vonatkozó utalások kisebb berendezéseknél is alkalmazhatók.
Hivatkozás: https://mersz.hu/gerse-kazanok//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero