Gerse Károly

Kazánok

2., javított kiadás


2.3.3. Kényszerített átáramlású kazánok

A nagy vízterű kazánokkal gazdaságosan ki nem elégíthető, nagy távhőrendszerekre jellemző hőigények kiszolgálására vízcsöves kazánok alkalmazása szokásos. Ezek – a munkaközeg kellő sűrűségkülönbségének hiányában – csak kényszerített keringtetéssel működnek üzembiztosan. Jelentőségük a kapcsolt – gázturbinához, gázmotorhoz csatlakozó hőhasznosító berendezésből történő – hőszolgáltatás általánossá válásával csökkent, de üzemzavari tartalékként számos helyen megtalálhatók. Konstrukciós kialakításukat a hőigények nagysága és ezek jellege határozza meg:
  • Kisebb, közepes teljesítményekre a 2.208. ábra szerinti hengeres vagy a 2.207. ábra szerinti, négyszög keresztmetszetű kazánokat, illetve a 2.55. ábrán bemutatott sarokcsöves kazán kényszerátáramlású, kazándob nélküli változatát alkalmazzák forróvízkazán kivitelben. Ezek általában gyárilag is készre szerelhetők, így a helyszínen csak a telepítést, csatlakoztatást igénylik.
  • Nagyobb teljesítményekre álló, kényszerátáramlású forróvízkazánok használatosak, melyek kéthuzamú vagy toronykazán kivitelben, helyszíni szereléssel készülnek.
 
A berendezések méretezése az egyéb (füstcsöves, vízcsöves) kazánokhoz hasonlóan, megbízhatóan elvégezhető. Kialakításuknál, rendszerbe illesztésüknél különös tekintettel kell lenni a korrózió megelőzésére, hatásának csökkentésére.
Miután melegvíz- vagy forróvízkazánoknál a fűtőfelületek csöveiben, normál esetben, csak egyfázisú áramlás fordul elő, az áramlás stabilnak tekinthető, a munkaközeg felfelé és lefelé is vezethető. Gondok csak az áramlás pangása miatti helyi elgőzölgésnél vagy a gáztalanítás nélküli munkaközeg használatánál jelentkezhetnek, amennyiben az áramlás iránya ellentétes a gőz-, levegőbuborékok természetes áramlási irányával. Ekkor bekövetkezhet a pangó szakaszok túlhevülése, meghibásodása. A pangó szakaszok elkerülésére a kellő nagyságú áramlási sebesség, levegőkiválás ellen a gáztalanított tápvíz felhasználása jelent megoldást. Az áramlási sebesség optimális értékének megválasztásánál a részterheléses, visszakeveréses üzemállapotokra is figyelemmel kell lenni. Az üzembiztonság érdekében ajánlott − a 2.107. ábrán ismertetett feltételrendszer alapján − a várható üzemállapotok és a kazán csöveiben kialakuló hőmérséklet-különbségek figyelembevételével az áramlás esetleges megfordulásának megelőzésére, a stabilitás ellenőrzésére vonatkozó számítások elvégzése.
A nagyobb teljesítményekre alkalmas, kényszerített átáramlású forróvízkazánokat a hazai gyakorlatban a különféle orosz gyártmányok képviselték. Ezek közül a legelterjedtebb, PTVM-típusú toronykazán ([2.160], [2.162]) vázlatát a 2.215. ábra mutatja.
 
2.215. ábra. Kényszerített átáramlású forróvízkazán
 
A kazán „skin casing” (2.63. ábra (a)) burkolatú tűzterét 60 mm átmérőjű, 3 mm falvastagságú, 64 mm osztású csövek határolják, amelyeket az oldalfalakon, a tűztér végén, a 273 mm átmérőjű, 10 mm falvastagságú közbenső kamrákat követően 128 mm osztású, 83 mm átmérőjű, 4 mm falvastagságú csövek váltanak. Ezek a szemközti oldalakon egymáshoz képest 64 mm-rel eltolva helyezkednek el. A 83 mm átmérőjű csövekbe (csőkamrákba) sakktáblás csőelrendezéssel, 32 mm vízszintes, 65 mm függőleges csőosztással (a vázolt módon, a csőfalon átdugva) csatlakoznak a konvektív fűtőfelületek 28 mm átmérőjű, 3 mm falvastagságú, U alakú csőkígyói. A függönyökbe rendezett csőkígyók a kazán másik oldalán, a 83 mm átmérőjű csövek közé behegesztett gátlemezre támaszkodnak. Az osztásközt a másik oldalról benyúló függönyök töltik ki. Így egyenletesen elrendezett, konvektív fűtőfelület alakul ki. A függőleges csőből kilépő és belépő csonkok elhatárolását átfúrt, záró tárcsa biztosítja. A furat a teljes légtelenítés, illetve leüríthetőség érdekében szükséges. A kazán, az oldalfalak méretének és a közbenső kamrák magasságának változtatásával, több nagyságban készült.
A vízoldalon kétutas vagy négyutas áramlási kapcsolás lehetséges:
  • Az előbbinél, a hőhordozó közeg az ábra szerinti, középső alsó kamrákon lép be, végighalad a tűztéri oldalfalakon, a tűztér végi közbenső kamrákon, konvektív elosztócsöveken, a kétfokozatú konvektív fűtőfelületeken, és a felső kamrákon átömlik a homlok- és a hátfali felületek felső kamrájába, ahonnan lefelé haladva a két alsó kamrához csatlakozó csonkokon távozik.
  • A négyutas kapcsolásnál csak az egyik oldali alsó kamrán át van bevezetés, és a felső kamrából az átömlés a mellső és hátsó fali kamrák egyik felébe történik. A víz csak a felületek egyik felén halad lefelé, és az alsó kamrákban visszafordulva a felületek másik felén felfelé áramlik. A felső kamrákban átömlik a másik, konvektív felületeket is tartalmazó oldalfalba, melyen lefelé áramlik és az alsó középső kamrához csatlakozó csonkon távozik. A mellső-, hátsófali felső kamrák szakaszolását a kamrák függőleges, hosszirányú osztósíkjában beépített választólemezek biztosítják.
 
Kétutas helyett négyutas kapcsolással azonos tömegáram-sűrűség eléréséhez csak feleakkora vízáram szükséges. Ez lehetővé teszi, hogy a kazánban a víz a hőigény lényeges csökkenése (megfeleződése) esetén is közel azonosan melegedjen fel.
A hőhordozó közeg hőmérséklete, még az előző fejezetben ismertetett visszakeringtetéssel is, a füstgáz harmatpontja közelében van, így kéntartalmú tüzelőanyagok felhasználása esetén – különösen állásidőben – a fűtőfelületek korróziójával kell számolni. A korrózió sebessége a felületek lúgos mosóvízzel történő tisztításával, kiszárításával csökkenthető.

Kazánok

Tartalomjegyzék


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

Kivonat
fullscreenclose
printsave