MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Kazánok
2., javított kiadás
4.1. Melegítés, elgőzölgés közben lejátszódó folyamatok
A kazánok feltöltéséhez, a vízveszteség pótlásához felhasznált víz általában természetes előfordulásból (kútból, felszíni vízgyűjtőből, vízkivételből) származik. Így a víztartó rétegekkel, környezeti levegővel való érintkezése során ásványi anyagokat oldhat ki, gázokat nyelhet el, de nem oldódó szennyeződéseket is tartalmazhat. A szennyeződés milyensége, mennyisége a származási forrástól, a víztartó rétegektől, a levegő szennyezettségétől függ. A nem oldott, ülepítéssel, szűréssel, derítéssel [2], [4.1], [4.2] eltávolítható szennyeződésekkel a következőkben nem foglakozunk, feltételezve, hogy a kazánüzem számára ivóvíz-tisztaságú nyersvíz áll rendelkezésre.
Az oldott anyagok fém- (leggyakrabban Na+, Ca2+, K+, Mg2+, Fe2+, Al3+, Mn2+), karbonát- (CO32–), hidrokarbonát- (HCO3–), klorid- (Cl–), szulfát- (SO42–), nitrát- (NO3–) ionok, oldott gázok (N2, O2, CO2, H2S, SO2, szénhidrogén). Mennyiségi jellemzésükre az alábbi mérőszámokat alkalmazzák:
-
Sótartalom, gáztartalom: az egységnyi víztérfogatban1 vagy -tömegben oldott sók, gázok mennyisége [g/l, mg/l, μg/l, g/kg, mg/kg, μg/kg].
-
Mólkoncentráció: egy adott só koncentrációjának jellemzésére, egységnyi térfogatban oldott gramm-molekulasúlynyi mennyiség [mol/l, mmol/l].
-
Egyenérték-koncentráció: egy adott só koncentrációjának jellemzésére, egységnyi térfogatban oldott egyenértéksúlynyi (= gramm-molekulasúly/vegyérték) mennyiség: [val/l, mval/l], az előbbi mérőszámban kifejezett érték vegyértékszerese.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2777/#m713kaz_2777 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2777/#m713kaz_2777)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2777/#m713kaz_2777)
4.1. ábra. A Baumé-fok és a sótartalom összefüggése
-
Baumé-fok: az 1,007 kg/l (10 g/l oldott konyhasó- (NaCl) tartalmú víz) sűrűségének és a sómentes víz sűrűségének különbségére, mint egységre, vonatkoztatott mérőszám2 [Bé°]. Értéke nemcsak az oldott só mennyiségétől, hanem minőségétől is függ. Átlagos vízösszetétel esetére a sótartalom és a Baumé-fok közötti összefüggést [4.1] alapján a 4.1. ábra mutatja.
A természetes vizek (nyersvizek), szilárd anyagokkal érintkezve, azok egy részét feloldják. A vízben oldott állapotban lévő anyagok jelentős részben ionok formájában vannak jelen, miután az oldódás folyamán ezek ionokra bomlanak. A közönséges konyhasó (NaCl) esetében például:
NaCl → Na+ + Cl–
egységnyi pozitív töltésű nátriumionok (kationok) és negatív kloridionok képződnek. Az ionokra bomlás folyamatát, ill. jelenségét disszociációnak nevezzük. A disszociáció mértéke az egyes anyagok esetében jelentősen különbözik, és függ a víz hőmérsékletétől is. A nátrium-klorid disszociációja közel teljes, ami azt jelenti, hogy a vízben feloldódott szilárd só csaknem teljes egészében ionokra bomlik.
Igen csekély mértékben ugyan, de maga a (kémiailag teljesen tiszta) víz is ionokra disszociál:
H2O → H+ + OH–
Az oldatokban a pozitív és a negatív ionok koncentrációja mindig azonos (elektroneutralitás: töltésfelesleg vagy hiány közönséges körülmények között nem jön létre). Adott hőmérsékleten az egyes vízben oldott anyagok disszociációjának mértéke az ún. disszociációs állandóval jellemezhető. A víz esetében ez:
ahol
|
[H+]
|
a víz hidrogénion-koncentrációja [mol/l],
|
|
[OH–]
|
a víz hidroxid-ion-koncentrációja [mol/l],
|
|
[H2O]
|
a nem disszociált vízmolekulák koncentrációja [mol/l].
|
Közönséges hőmérsékleten (25 oC közelében) a víz disszociációja oly csekély, hogy a nem disszociált vízmolekulák koncentrációja bevonható az állandóba, így:
Ez azt jelenti, hogy a vízben lévő hidrogén- és hidroxidionok koncentrációjának szorzata adott hőmérsékleten állandó szám. Ez az állandó nem függ az oldatban esetleg jelen lévő más ionok koncentrációjától sem.3 A állandót a víz ionszorzatának is szokás nevezni. Értéke 25 oC-on 10–14.
A kalcium-karbonát (CaCO3) feloldódásánál többféle ion jön létre. Első lépésben az alábbi folyamat megy végbe:
CaCO3 → Ca2+ + CO32–
Ha a folyamat a fenti módon befejeződne, a vízben (az oldatban) azonos koncentrációban lennének jelen a pozitív kalcium- és a negatív karbonátionok. A gyakorlat azonban azt mutatja, hogy ebben az esetben az oldatokban hidroxidion-felesleg alakul ki, ami annak a következménye, hogy a körülményektől függően a karbonátionok is átalakulhatnak az alábbi folyamatban:
CO32– + H2O → HCO3– + OH–
A fentebb bemutatott folyamatok egyensúlyra vezetnek, ami azt jelenti, hogy az oldatokban az egyensúly beállását követően a külső és a belső feltételek megváltoztatása nélkül semmiféle makroszkopikus (kívülről észlelhető, mérhető) változás nem mehet végbe. Emiatt helyesebb, ha azok leírásakor nem a → jelet, hanem a kettős (vagy a kétvégű) nyilat használjuk, amely az egyensúlyra utal, például
Ha szilárd kalcium-karbonátot (egyelőre tételezzük fel, hogy kémiailag) tiszta vízbe teszünk, az bizonyos mértékben feloldódik a vízben, miközben Ca2+-, HCO3–- és CO32–-ionok jelennek meg a vízben (a H+- és az OH–-ionok mellett, amelyek koncentrációja is megváltozik, amint azt később megmutatjuk). Ha elegendő szilárd kalcium-karbonát van jelen ahhoz, hogy az oldat telítetté váljon, akkor a szilárd (CaCO3) és a vizes oldatfázis bizonyos idő elteltével egyensúlyba kerül, azaz további CaCO3 nem oldódik, és az oldatból sem válik ki szilárd kalcium-karbonát. Ha ebben az állapotban meghatározzuk, hogy mennyi CaCO3 került az oldat 1 literébe, a kalcium-karbonát oldhatóságát kapjuk, amely 25 oC-on kb. 0,15 mmol/l.
Az oldhatóság változása: A víz só-, gázoldóképessége korlátos, egy adott anyagból csak bizonyos mennyiséget tud oldatban tartani. A határértéket elérve az oldat telítetté válik. Az oldhatóság függ a hőmérséklettől és gázok esetében a nyomástól is. Egyes sók relatív oldhatóságának hőmérséklet-függése a 4.2. ábrán látható.
A kalcium-karbonát oldhatósága a hőmérséklet emelkedésével csökken, ezért ha a természetes vizeket felmelegítjük, azokból gyakran CaCO3 válik ki. Ezt – leegyszerűsítve – úgy magyarázhatjuk, hogy a természetes vizekben mindig megtalálható kalcium-hidrokarbonát melegítés hatására átalakul4:
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2CO3 (→CO2+H2O)
kalcium-karbonátra és szénsavra bomlik, az utóbbi bomlásakor szén-dioxid válik szabaddá. A kalcium-karbonát oldhatósága – amint a 4.2. ábra mutatja – a melegítéssel erősen csökken, így kiválhat, és a fűtőfelületen maradhat.
A vízben oldott különféle ionok vagy sók egymással kémiai reakcióba léphetnek, és így kevésbé oldható vegyületek jönnek létre. Ezek, a kémiai átalakulást követően, a hőmérséklet, illetve a koncentráció növekedésével ugyancsak kiválhatnak. Például az oldott szilikátokból kalciumionok hatására
SiO32– + Ca2+ → CaSiO3
rosszul oldódó szilikátok (esetünkben kalcium-szilikát) keletkezhetnek [4.1].
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2808/#m713kaz_2808 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2808/#m713kaz_2808)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2808/#m713kaz_2808)
4.2. ábra. Az oldóképesség változása a hőmérséklet függvényében
Keménység: Azokat a melegítés hatására kiváló (a vízben oldott kalcium- és magnéziumionokhoz rendelhető) sókat, amelyek a fűtőfelületeken kemény, kőszerű (kazánkő) lerakódásokat hozhatnak létre, keménységokozó sóknak nevezzük. A vízben oldott összes keménységokozó sótartalom az összes keménység. Miután a hidrokarbonátok a melegítés hatására bomlanak, az oldott sótartalom változik, megkülönböztetésükre a változó keménység elnevezést használjuk. A két keménység különbsége a nem hidrokarbonátokból adódó keménységokozó sótartalom, az állandó keménység. Szokásos még a karbonát- és nem karbonátkeménység elnevezés alkalmazása is. Előbbibe a karbonát- és a hidrokarbonát-anionokhoz rendelhető sók, utóbbiba az összes egyéb keménységokozó só (szulfátok, kloridok stb.) tartozik. További megkülönböztetés lehet a keménységokozó sók fémionjai (kationjai) alapján: a Ca2+-ionokat tartalmazó keménységokozó sók kalciumkeménységet, a Mg2+-ionokat tartalmazó keménységokozó sók magnéziumkeménységet okoznak. A karbonát- és nem karbonátkeménység, illetve a kalcium- és magnéziumkeménység összege egyaránt az összes keménységgel egyezik meg. A keménységokozó sók mennyiségét is az előző mértékegységekkel adjuk meg.
Korábban a nyersvizek, illetve a kevésbé fejlett vízelőkészítő eljárásokkal előállítható tápvízminőségek jellemzésére gyakorlati mérőszámokat is alkalmaztak [4.1]. Nálunk az úgynevezett német keménységi fok [nk°] volt használatban, amely 10 mg/l kalcium-oxiddal (CaO) egyenértékű sótartalomnak felelt meg. Más országokban más, hasonló mérőszámokat használtak: az angol keménység [ak°] ~7 mg/l CaCO3, a francia keménység [fk°] 10 mg/l CaCO3, az orosz keménység [ok°] 0,1 mval/l keménységokozó sótartalomnak felelt meg. Az angol nyelvű irodalom [2] újabban a ppm egységet alkalmazza, amely 1 mg/kg CaCO3 (vagy ezzel egyenértékű) sótartalmat jelent.
Elektromos vezetőképesség: A korszerű vízelőkészítő eljárásokkal, amint azt a későbbiekben (a 4.4. fejezetben) bemutatjuk, a víz sótartalma olyan mértékben lecsökkenthető, hogy annak gyors kimutatása a hagyományos vegyészeti eljárásokkal nehézkes. Ezért a gyakorlatban a tápvíz, a kazánvíz és a gőz sótartalma számszerű értékének meghatározása helyett a víz vezetőképességét mérik. A vizes oldatok vezetőképessége a bennük oldott ionok minőségétől és mennyiségétől függ. A vegytiszta, szennyeződésmentes víz gyakorlatilag nem vezeti az áramot. Az ilyen víz – amelyben a H+- és OH–-ionok koncentrációja 25 oC-on 2 × 10–7 mol/l – fajlagos ellenállása 25 oC-on kb. 18,2 MΩ/cm (fajlagos elektromos vezetőképessége 0,055 μS/cm). Bármely ionos szennyeződés növeli a víz vezetőképességét, ezért a vezetőképességből következtetni lehet a szennyeződés mértékére. Az erőműves gyakorlatban az 1 MΩ/cm = 1 μS/cm (siemens/cm) nagyságrend jellemző. Miután az egyes sók, gázok, lúgok, savak hatása a vezetőképességre különböző [4.1], [4.4], a vezetőképesség, illetve annak változása csak a szokásos összetétel hagyományos eljárásokkal történt meghatározását követően alkalmazható a sótartalom számszerű megítélésére.
A gyakorlatban figyelemmel kell lenni arra, hogy az elnyelt CO2-ból keletkező hidrokarbonátionok is növelik a vezetőképességet. Így amennyiben a vezetőképességet a sótartalom meghatározására kívánjuk felhasználni, a vízmintát H+-formájú, erősen savas kationcserélőn kell átvezetni, és így is meg kell mérni a vezetőképességet (korrigált vezetőképesség). A H+-formájú kationcserélőn átvezetett vízből az ioncserélő a kationokat (nagy tisztaságú vizekben ezek főleg Na+- és K+-ionok) megköti, és helyükre a vízbe H+-ionok kerülnek, amelyek fajlagos elektromos vezetőképessége sokkal nagyobb. Ha tehát a vizsgált vízminta szennyező kationokat tartalmaz, a korrigált vezetőképessége nagyobb lesz, mint a közvetlenül mért érték. Ily módon a víz szennyezettsége érzékenyebben mutatható ki. A vezetőképesség hőmérsékletfüggése miatt [4.4] mérését 25 °C-on kell végezni, vagy a mért értéket át kell számítani erre a hőmérsékletre.
pH-érték: A sótartalom mellett a kazánüzem szempontjából különös fontossággal bír a víz pH-értéke, amely a víz disszociációja során keletkezett hidrogénionok koncentrációját jellemzi:
A vegytiszta víz pH-értéke környezeti hőmérsékleten (25 °C) 7-tel egyenlő, ami a víz korábban bemutatott ionszorzatából kiszámítható. Miután a víz disszociációja (disszociációs állandója, ionszorzata) hőmérsékletfüggő, a vegytiszta víz pH-értéke is változik a hőmérséklettel [4.4]. Növekvő hőmérséklettel 1/x függvényszerűen csökken, 300 °C körül csak kb. 5,5 [4.1]. Amennyiben a víz pH-értéke nagyobb, mint a tiszta, semleges kémhatású vízé, akkor az oldatot lúgosnak, ha kisebb, akkor savasnak mondjuk. A tényleges lúgosság vagy savasság megállapításához a pH-érték hőmérsékletfüggését mindig figyelembe kell venni. A kazán üzemeltetéséhez megfelelő, minimális korróziót eredményező pH-értékével a későbbiekben (4.2. fejezet, 4.3. fejezet) foglalkozunk. Korábban, de napjainkban is, a kazánvíz pH-értékét legtöbbször a lúgos tartományban igyekeznek tartani, ezért a lúgosság jellemzésére más mérőszámokat is alkalmaztak (nátronszám, lúgossági szám, p szám, m szám). Ezek meghatározása, gyakorlati alkalmazása az irodalomban [4.1, 4.2] megtalálható.
A kőképződés folyamata: A vízben visszamaradó sók, ha a körülmények változása következtében oldhatóságuk csökken, először rövid ideig túltelített oldatot alkothatnak, majd megjelenik a szilárd fázis. Az ezt követő folyamatok attól függnek, hogy a kivált anyag visszamarad-e az elgőzölögtető felület határrétegében, vagy a keringő folyadék magával viszi. Utóbbi esetben a kivált szilárd szennyezés a kazánvíz szilárdanyag-tartalmát növeli, és az áramlási holtterekben leülepedve kazániszapot képez. Ez a kazán (az áramlási holtterek, mélypontok) rendszeres leiszapolásával eltávolítható. A határrétegben visszamaradó, kivált szennyezők rásülhetnek az elgőzölögtető felületre, így a keménységokozó sókkal kapcsolatban már említett kazánkő alakulhat ki, amely fokozatosan vastagodva a felület meghibásodásához vezethet. Utóbbi a vízelőkészítő eljárások jelenlegi fejlettségi szintjén csak különösen gondatlan üzemvitelnél fordulhat elő. A meghibásodást a kazánkövet alkotó anyagok rossz hővezető képességből adódó falhőmérséklet-növekedés okozhatja. Csak példaképpen: a közönséges szénacélok hővezetési tényezője a hőmérséklettől, ötvözőktől függően 45–50 W/mK. Ezzel szemben irodalmi [7], [4.1] adatok alapján a karbonát kazánkövek ~2,4–7, a szulfát kazánkövek ~0,6–2,4, a szilikát kazánkövek 0,23–0,6, az olajtartalmú kazánkövek ~0,10 W/mK hővezetési tényezővel jellemezhetők. A tényleges érték a lerakódás jellegétől, porozitásától, keménységétől függ.
A gőz sótartalma: Az elgőzölögtető rendszerből távozó gőz sótartalmát alapvetően két tényező határozza meg:
-
az adott só (szennyező) megoszlási tényezője és
-
a gőz által elragadott vízcseppek sótartalma.
Az irodalom [4.1] említést tesz még a sók esetleges, parciális nyomásuknak megfelelő nyomáson történő elgőzölgéséről (szublimációjáról) és a gőzben, saját telítési hőmérsékletükön, történő kondenzációjáról, illetve a fűtőfelületen képződött, kiszáradt sólerakódások intenzív gőzfejlődés közbeni gőzbuborékokba porlasztódásáról, ezek azonban a gőz sótartalmára csak kis hatással vannak.
Az egyes kazántípusok a gőz sótartalma szempontjából eltérően viselkednek. Dobos kazánoknál a fázisszétválasztás a kazándobban megtörténik. A gőz a kazándobban lévő telített (kismértékben aláhűtött) állapotú vízzel érintkezik utoljára, így sótartalma az itt lejátszódó folyamatoktól függ. 138 bar alatt, [2] szerint, a gőz sótartalmát csaknem kizárólag az elragadott vízcseppek sótartalma határozza meg, a megoszlási tényező csak ennél nagyobb nyomásnál játszik jelentősebb szerepet. Kényszerátáramlású kazánoknál a gőz a bevezetett tápvízből az elgőzölgés hatására egyre jobban besűrűsödő folyadékkal érintkezik, sótartalmát a megoszlási tényező határozza meg. A túlhevítési hőmérséklet csökkentésére befecskendezett víz sótartalma általában a gőz sótartalmát növeli, kedvezőtlen esetben (különösen, ha a gőz nátronlúgot is tartalmaz [4.1]) lerakódik a túlhevítő felületeken.
fejezi ki, ahol a gőzzel távozó, a vízfázisban visszamaradó só-, gáztartalom azonos, pl. [mg/kg] mértékegységben. Értékét a kazánvízben előforduló szokásos anyagokra Martinova vizsgálatai [2] alapján a folyadékfázis/gőzfázis sűrűsége arányának függvényében a 4.3. ábra mutatja. Újabb értékeket, az anyagok esetleges disszociációját is figyelembe véve, [4.19] közöl. Megfigyelhető, hogy a megoszlási tényező a sűrűségek arányának csökkenésével (a nyomás növekedésével) növekszik. Maximális értékét fázisváltás nélkül éri el, kritikus nyomásnál a megoszlási tényező egységnyi. Ez nem zárja ki, hogy a fajhőmaximum közelében az oldott részecskék kiváljanak [2]. A gőz a nagynyomású kazánoknál várható sótartalma a kazánvíz sótartalma (10–4000 mg/kg) és a nyomás (110–193 bar) függvényében, 0,025% cseppelragadásból származó gőz-sótartalmat feltételezve, szokásos kazánvíz-összetételre, a [2] irodalomban közölt ábra regressziós közelítése (r2 = 0,999) alapján a
kifejezésből számítható. A megoszlási tényező a kazán szerkezeti kialakításától nem függ, azzal nem befolyásolható.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2827/#m713kaz_2827 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2827/#m713kaz_2827)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2827/#m713kaz_2827)
Figyelembe véve, hogy logaritmikus léptékben a sűrűségek arányának függvényében a megoszlási tényező változása a legtöbb oldott anyag esetében közel lineáris (4.3. ábra), a megoszlási tényező egy adott oldott anyagra a
összefüggéssel közelíthető. Példaként: az kitevő értéke nátronlúgra (NaOH) 4,1, konyhasóra (NaCl) 4,4 [3]. A kazánvízben oldott szokásos szennyeződések közül az SiO2 (köznapi szóhasználattal kovasav) igényel különös figyelmet, mert más keménységokozó sókhoz viszonyítva nagy a megoszlási tényezője, így nagyobb arányban kerülhet át a gőzbe, másrészt az ebből képződő lerakódások a fűtőfelületek várható falhőmérséklet-növekedését tekintve a legveszélyesebbek közé tartoznak. Erre tekintettel mind a megoszlási tényezőjére, mind a kazánvízben megengedhető értékére vonatkozóan sok vizsgálatot végeztek, utóbbit a nyomás függvényében korlátozzák (4.15. ábra). A megoszlási tényező előbbi képletben szereplő kitevőjére, kovasavra az irodalom [4.1] a gőz- és folyadékfázis sűrűsége arányának (gőznyomás) és a kazánvíz pH-értékének függvényében
A túlhevített gőzben a sók a nyomás növekedésével jobban oldódnak. A gőzhőmérséklet függvényében az oldhatóságnak általában minimuma van, így a telítési hőmérséklet felett az oldhatóság csökken, majd a hőmérséklet további növekedésével növekszik. A sók közül legjobban a konyhasó (NaCl) oldódik (150 bar nyomás felett > 20 mg/kg). A kovasav oldhatósága a gőz sűrűsége és a gőzhőmérséklet függvényében a következő összefüggéssel közelíthető [4.1]:
A gázok oldhatóságánál egyrészt érvényesül az oldottanyag-tartalom oldat feletti gáznyomástól történő függése, másrészt az egyes gázok egymástól független oldódására vonatkozó tapasztalat [4.1]. Így miután a gőzfejlődéssel a gőz parciális nyomása válik uralkodóvá, az oldott gázok parciális nyomása leesik, a vízben megjelennek a gázbuborékok, amelyek kiválnak, az oldott gázok mennyisége a vízfázisban ugrásszerűen csökken. A gőz magával viheti a kivált gázokat. A melegítés vagy elgőzölgés a savak és a lúgok oldhatóságára nincs hatással, elgőzölgés esetén koncentrációjuk növekszik.
A kazánvíz sótartalmának változása: Az elgőzölgés hatására a dobos kazánoknál a kazánvíz sótartalmának koncentrációja növekszik, mivel a tápvízzel bejutott szennyeződéseknek a gőz csak egy kis hányadát viszi magával. Ennek oka, hogy egyrészt a szennyezők megoszlási tényezője a hagyományos kazánok nyomástartományában alacsony, másrészt különösen kedvezőtlen, üzemzavari esetektől eltekintve a cseppelragadás járulékos hatására sem nő a gőz sótartalma a tápvíz sótartalma fölé. A kazánvíz sókoncentrációjának növekedése növeli a kazánkőképződés veszélyét, a gőz sótartalmát, így értékét folyamatos vagy szakaszos vízelvezetéssel (leeresztéssel, lelúgozással5) korlátozzák.
A sókban, szennyezőkben feldúsult kazánvíz egy hányadának elvezetése nem azonos a korábban említett leiszapolással. A betöményedett kazánvíz részleges, folyamatos vagy szakaszos elvezetését a kazán cirkulációjának megzavarása nélkül, a kőképződésnél említett mélypontokra kiépített leiszapolások lefúvató vezetékeibe beépített, kisebb keresztmetszetű vagy fojtásokkal ellátott leágazásokon át valósítják meg. A kazánvíz koncentrációja szempontjából ezekkel azonos hatású a kazánvíz lelúgozása is, amely a leiszapolással ellentétben nem a kazán mélypontjairól, hanem a dob alsó vízszintje alatt elhelyezett „lelúgozó tölcsérből” történik. A következőkben ezek együttes elnevezésére is a hazai gyakorlatban meggyökeresedett „leiszapolás” kifejezést használjuk, annak ellenére, hogy a tényleges leiszapolás a már kivált sótartalom nagy közegárammal történő, alkalmi eltávolítására szolgál. A leiszapolás mértékét az elgőzölögtető rendszer sómérlege alapján lehet meghatározni. A 4.4. ábrán jelölt anyagáramokkal és sótartalmakkal idő alatt bevezetett és elvezetett sómennyiség eltérése a (csak a kazándobbal jelölt) kazán vízterét, csőrendszerét kitöltő ( [kg]) munkaközeg átlagos sótartalmát változtatja (növeli vagy csökkenti) értékkel, így felírható a folyamat differenciálegyenlete:
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2841/#m713kaz_2841 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2841/#m713kaz_2841)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2841/#m713kaz_2841)
Látható, hogy annál nagyobb lelúgozásra van szükség, minél nagyobb a tápvíz és a gőz sótartalmának különbsége. Az előbbi differenciálegyenletet átrendezve és a gőz sótartamának a kazánvíz sótartalmával arányos () változását (a cseppelragadás arányának és a megoszlási tényező nagyságának azonosságát) feltételezve:
Egyensúlyi állapotban ( 0) a besűrűsödés, a kazánvíz és tápvíz sótartalmának hányadosa [3] a következő képlettel számítható:
Az összefüggés a szükségesnél kisebb leiszapolás esetén a koncentráció növekedését túlbecsüli, mivel az állandónak feltételezett kitevő a kazánvíz sótartalmának növekedésével csökken. Hasonlóan, az indokoltnál nagyobb leiszapolás esetén a kazánvíz sótartalmának csökkenése kisebb lesz a képletből adódónál. Kiszámítható a kazánban „tárolt” sómennyiség kicserélődéséhez szükséges elméleti időtartam is, amelyet beállási időnek neveznek [3]:
Látható, hogy a beállási idő elsősorban a kazán jellegétől függ. Nagy vízterű kazánoknál (nagy aránynál) a beállási időre nagy érték adódik. Ez teszi lehetővé, hogy kisebb kazánoknál ne folyamatosan, hanem csak esetenként (szakaszosan) végezzenek leiszapolást. Ilyen esetben mind a kazánvíz, mind a gőz sótartalma folyamatosan változik. A megfelelő gőztisztaság biztosítása érdekében csak a maximális kazánvíz-sótartalom érheti el a megengedett értéket, így az üzemidő átlagában a tényleges koncentráció kisebb lesz a megengedett értéknél. Ez csak úgy lehetséges, ha a megengedett maximális kazánvíz- és gőz-sótartalomból kiszámítható értéknél lényegesen többet iszapolunk le. Az iszapolások közötti időtartam és a leeresztendő mennyiség az előbbi egyenletek alapján kiszámítható. A gyakorlatban figyelembe kell venni, hogy a kazánvíz koncentrációját a kazán gőztermelése is befolyásolja, így szakaszos iszapolások esetén az egyes lefúvatások közötti időtartam is változhat.
Miután dobos kazánoknál a gőz a kazándobban lévő vízzel érintkezik utoljára, kedvező lehetőség adódik a gőz oldott sótartalmának csökkentésére. Ezt az teszi lehetővé, hogy a kazándobba beérkező tápvíz sótartalma kisebb, mint a forrcsövekből visszaérkező keringő vízé. Ebből adódóan a dobban lévő víz átlagos sótartalma is kisebb a kazánvíz átlagos sótartalmánál, és a vele érintkező gőz sótartalma is kisebb lehet a forrcsövekből kilépő gőz sótartalmánál. A vízoldali anyagmérleget felírva, a tápvízzel bevezetett és a gőzoldali bekötőcsövekből visszaérkező sómennyiség egyenlő az ejtőcsövekbe belépő és a leiszapolt sómennyiség összegével (a bekötőcsövekből a gőzzel a kazándobba belépő és onnan a gőzvezetéken távozó sómennyiség – az elragadott vízcseppek sótartalmát is beleértve – az előbbi sótartalom-eltolódástól eltekintve egyenlő, így az egyenletből elhagyhatók):
Megfigyelhető, hogy kisebb keringési számnál, nagyobb leiszapolási aránynál a dobban keveredő víz átlagos sótartalma kisebb lesz. A gőz sótartalmának csökkentése érdekében arra is van példa, hogy a forrcsövekből kilépő gőzt a kis sótartalmú – a kazándob hossztengelyével párhuzamosan végighaladó tápvízelosztó csőből lehulló, finoman elosztott – tápvízzel vagy a dobból elvezetett gőzből tápvízzel lekondenzáltatott mosóvízzel, gőzmosó dobban „átmossák” [4.1]. Ennek gyakorlati megvalósításánál azonban ügyelni kell arra, hogy a cseppelragadás ne növekedjen meg, mert ez a gőz sótartalmának ugrásszerű növekedésével járhat.
Hideout, hideout return: Üzem közben, az elgőzölögtető felületeken lejátszódó folyamatok, illetve az elvezetett gőz bevezetett tápvíznél kisebb sótartalma következtében az elgőzölögtető rendszerben a sótartalom folyamatosan változik. A fűtőfelületek, különösen az elgőzölögtető csövek hatása abban jelentkezik, hogy az elgőzölögtető határrétegben a sók bedúsulnak, koncentrációjuk megnövekszik, miután a keletkező gőzbuborékok a folyadékfázis sótartalmának csak egy (a megoszlási tényezőnek megfelelő) részét viszik magukkal. A határrétegbeli folyadékfázis sókoncentrációjának növekedésével bekövetkezhet egy olyan állapot a határrétegben, amikor a gőzbuborékok által elvitt, illetve a határrétegből a gőzfejlődéssel nem érintett, kisebb sótartalmú folyadékrétegekbe diffundáló/átkeveredő sótartalom (, [kg/s]) összege megegyezik az elpárolgó víz pótlására bevezetett víz (, [kg/s]) sótartalmával, azaz a só-mérleg egyensúlyba kerül. Csak diffúziót feltételezve [4.1]:
ahol
adódik, amely 100 bar nyomáson, 1 mm határréteg-vastagságot, 2,77·10–7 m2/s diffúziós tényezőt, 0,01 megoszlási tényezőt feltételezve, behelyettesítve, a
alakra egyszerűsíthető. A képletből megállapítható, hogy a határréteg besűrűsödése a hőterheléssel növekszik. A 2.74. ábrán vázolt, barnaszén-tüzelésre vonatkozó ~200 kW/m2 átlagos fajlagos hőterhelés feltételezésével a növekedés mértéke ~1,8-szoros. Miután a nyomás növelésével a párolgáshő csökken, miközben a folyadékfázis sűrűsége csak szerény mértékben nő, a határréteg besűrűsödése a nyomással is nő (190 bar nyomásnál az egyéb feltételek változatlansága esetén =~2 lenne). Amennyiben feltételezzük, hogy a fűtés megkezdése előtt a kazánban mindenhol azonos sókoncentráció volt, a határrétegbeli sókoncentráció növekedése a kazánvíz sókoncentrációját csökkenti. Így a kazán indítása után a kazándobban mért sókoncentráció csökken, majd leálláskor növekszik. A jelenséget az angol szakirodalom alapján hideout és hideout return [2], [4.3] folyamatnak nevezik.
-
Egyrészt a sók és a kazánfal között vegyi reakciók léphetnek fel, így a sók egy része átmenetileg megkötődik a határrétegben vagy a kazánvízben lévő magnetitrészecskéken.
-
Másrészt a besűrűsödött só egy része az oldhatósági határ túllépését követően kiválhat, majd a határréteg hőmérsékletének csökkenését követően visszaoldódhat (hideout return).
Az előbbi hatásra a vízben oldott anyagok koncentrációjának változásából következtetni lehet. Nagyobb (>20 μg/kg) nátriumion-koncentrációnál, tartósan nagyobb teljesítményen előfordulhat [4.3], hogy a kivált részecskék már nem oldódnak vissza, hanem tartósan a fűtőfelületen maradnak. Ennek megelőzésére nagyobb sókoncentráció esetén a kazánt a koncentrációtól függően azonnal vagy maximum egy héten belül le kell terhelni. Hasonló jelenség tapasztalható foszfáttal végzett kondicionálásnál (4.4. fejezet) is, amelynél kedvezőtlen esetben a lerakódások eltávolítására a kazán vegyszeres tisztítására is szükség lehet. Ennek megelőzésére olyan esetben, ha a kazán teljesítményváltozása 5 ppm-nél nagyobb foszfát-hideout, illetve hideout return, vagy 0,2-nél nagyobb pH-változással jár együtt [2], a foszfátadagoláson változtatni kell.
Cseppelragadás: A gőz sótartalmával összefüggésben utaltunk a cseppelragadás szerepére. A cseppelragadás abból adódik, hogy a kazándobban a vízrétegen átáramló, a sűrűségkülönbség hatására gyorsuló gőzbuborékok a vízfelszínen áttörve vízcseppeket ragadhatnak magukkal. Ezek tömegaránya a gőzhöz viszonyítva a 10–3–10–5 értéket általában nem haladja meg. A folyamat matematikai összefüggésekkel nem írható le pontosan, csak kísérletileg vizsgálható. A cseppelragadás alapvetően a kazándobbeli víztükör terhelésétől, a vízszint feletti szabad magasságtól és a nyomástól függ, de jelentősen befolyásolják a kazánvizet lúgosító, oldott anyagok is. A cseppelragadás nagysága a dob víztükrére vonatkoztatott átlagos ( [kg/m2s]) tömegáram-sűrűség függvényében a [6]:
összefüggéssel közelíthető. A képletben a kazándobból kilépő gőz nedvességtartalma [kg/kg], állandó, kitevő, amely a gőz nedvességtartalmától (a gőztér terhelésétől) függ. értéke a normál üzemviszonyoknak megfelelő kis ( < 0,0005) nedvességtartalomnál a terheléstől, a nyomástól, a vízszint feletti szabad magasságtól függően 1–3, közepes (0,0005< <0,002) nedvességtartalomnál 3–4, nagyobb ( > 0,002) nedvességtartalomnál 6–10 [6]. Utóbbi nedvességtartalom kívül esik a kazánok normál üzemi tartományán, cseppelragadási krízisnek tekinthető.
A gőz nedvességtartalmának számítására [4.5] kísérleti vizsgálatok alapján, a cseppelragadás mértékét nem befolyásoló, kis kazánvíz-sótartalommal a következő összefüggést ismerteti:
A képletben a
A nyomástól függő anyagjellemzők összevonásával a 10–150 bar nyomástartományban kiszámított, diszkrét pontokra illesztett közelítő függvénnyel (= 0,9999) a következő, csak a gőznyomástól, a termelt gőz víztükörre számított átlagos átáramlási sebességétől és a vízszint víztérben lévő gőzbuborékok miatti megemelkedésével korrigált gőztér-magasságtól függő, közelítő összefüggés adódik [6]:
Miután a gőz cseppelragadása, illetve az oldott sók mennyisége a gőz sótartalmának mérése alapján nem választható szét, az irodalomban a kétféle hatást együttesen figyelembe vevő vizsgálati eredményeket, számítási összefüggéseket is közölnek [4.43, 4.44]. Ezek azonban csak a kísérletek során fennállt dobelrendezésre, dobbeli áramlásra érvényesek, így a gyakorlatban csak fenntartásokkal használhatók.
Az előző összefüggések a gőz cseppelragadásának változását nem befolyásoló, kis kazánvíz-sótartalomra vonatkoztak. A kazánvíz sótartalmának növekedésével (4.5. ábra) egy kritikus határértéknél megkezdődik a gőz nedvességtartalmának arányos növekedése. A gőz sótartalma a cseppelragadásnak, megoszlási tényezőnek megfelelően a kritikus érték alatt is növekszik a kazánvíz sótartalmával, a kritikus érték felett azonban ez a növekedés a növekvő mértékben elragadott vízcseppek sótartalma miatt gyorsul [6]. A kritikus érték több paramétertől – például a kazánvízben lévő só(k) fajtája (4.6. ábra), más oldott, diszpergált anyagok előfordulása, nyomás, a gőztér terhelése, a vízfelszín feletti szabad magasság – függ. A nyomás növekedésével, illetve a vízben lévő lúgosító, habképző anyagok mennyiségének növekedésével ugrásszerűen csökken.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2884/#m713kaz_2884 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2884/#m713kaz_2884)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2884/#m713kaz_2884)
4.5. ábra. A gőz sótartalmának, cseppelragadásának változása
a korrigált gőztér-magasságot a kazándob fajlagos gőztér-terhelésével [m3/m3h]
kifejezéssel lehetne kiszámítani [6], ahol
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2895/#m713kaz_2895 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2895/#m713kaz_2895)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2895/#m713kaz_2895)
4.6. ábra. A kritikus sótartalom változása [6] 35,3 bar nyomásnál, 250 mm vízállásnál, 630 mm gőztér-magasságnál
A valóságban az egyes sóféleségekre a különféle, egyéb feltételektől függő kritikus sótartalmak nem állnak rendelkezésre, így a kazánvíz megengedhető sótartalmának előírása gyakorlati tapasztalatok alapján történik. Esetenként még helyesen megválasztott kazánvíz-sótartalomnál is bekövetkezik a gőz cseppelragadásának ugrásszerű növekedése, tartósan magas szintje. Ezt gyakran a kazánvíz felhabzása, a dob vízszintje feletti hab-, permetképződés okozza. Kialakulása a túlzott szilárdanyag- (Fe, Cu, Si, Na, K) tartalomra, lúgosságra és szerves anyagok jelenlétére vezethető vissza [2]. Megelőzése csak az oldott szilárd, szerves anyagok mennyiségének vízelőkészítéssel, leiszapolással történő lényeges csökkentésével lehetséges.
Kényszerátáramlású elgőzölögtető cső: Kényszerátáramlású kazán csőrendszerében történő elgőzölögtetésnél, a csőben történő sólerakódások megelőzésére, a csőbe bevezetett összes sónak távozni kell a csőből kilépő gőzzel. Ebből adódóan az ilyen kazánoknál felhasználható tápvíz elméletileg megengedett sótartalmát az elgőzölgés folyamán utoljára keletkező (telített) gőz sóoldó képessége határozza meg. A tápvíz csak akkora sómennyiséget tartalmazhat, amelyet a gőz magával tud vinni anélkül, hogy lerakódások keletkeznének a csőfalon. A cső elemi szakaszára felírt sómérlegből a cső egy adott keresztmetszetében még el nem gőzölgött víz [mg/kg] sótartalma – a csőbe belépő tápvíz [mg/kg] sótartalma, az gőztartalom és a megoszlási tényező alapján – (a víz- és gőzrétegek keveredését kizárva) közelítőleg számítható [4.1]:
= 90% elgőzölgést, = 0,01 átlagos megoszlási tényezőt feltételezve = 0,977 adódik, ami azt jelenti, hogy a tápvízzel bevezetett [kg/s] sómennyiség 97,7%-a még a 10%-nyi el nem gőzölgött folyadékban van. A valóságban a víz és a gőz keveredik, gyűrűs áramlás cseppelragadással (3.9. ábra, 3.13. ábra) alakulhat ki, másrészt ez esetben is jelentkezhetnek a hideout jelenséggel összefüggésben ismertetett határrétegbeli folyamatok. Ezek együttes hatására a sók az előző összefüggésekből számíthatónál gyorsabban jutnak át a gőzfázisba, de az elgőzölgés végére csökkenő folyadékfázisban visszamaradó sómennyiség még ezek figyelembevételével is jelentős. Így az elgőzölgés vége elé beiktatott vízleválasztó edénnyel (2.102. ábra, Sulzer-, Ramzin-kazán) a tápvízzel bevezetett sótartalom jelentős része elvezethető és a gőz sótartalma lényegesen csökkenthető.
Szuperkritikus kazánoknál nincs elsődleges fázisváltás, a megoszlási tényező 1-gyel egyenlő. Ilyen esetben is figyelembe kell azonban venni, hogy egyrészt a berendezés az indítás, leállítás, csúszó paraméteres üzemvitel során tartósan üzemelhet szubkritikus állapotban, másrészt a szuperkritikus „gőz”-ben jól oldódó sók a turbinában, az expanzió során kiválhatnak. Különösen a kovasav (SiO2) oldhatóságának változása okozhat üzemviteli nehézségeket. Ezért a tápvíz minőségét a teljes körfolyamat jellemzői alapján kell meghatározni.
Vízoldali korrózió: A vízben oldott savak, lúgok, gázok gyakran okoznak korróziót az acélból készült szerkezeti elemeknél. A folyamatok megítélését nehezíti, hogy a melegítés hatására bekövetkező, előzőekben vázolt átalakulásokat is figyelembe véve nagyon összetett jelenségekről van szó. A korróziós folyamatokra az oldott vastartalom növekedése utal. Miután a korszerű vízelőkészítő eljárásokkal – a technológiai eljárások betartása esetén – a korróziót okozó anyagok mennyisége minimálisra csökkenthető, csak a folyamatok jellegét ismertetjük, tényleges meghibásodásokra a 4.7. fejezetben térünk ki. Leggyakrabban oxigén (és esetleg szén-dioxid) okozta korrózió fordul elő.
-
Ezek közül az oxidáció a tulajdonképpeni korróziós folyamat, a fém feloldódása, amelynek során a fém atomjai – az anódon – szilárd állapotból ionos állapotba mennek át, és elektronok válnak szabaddá. Vas esetén például: Fe → Fe2+ + 2 e–.
-
A redukció során a szabaddá vált elektronokat az elektronsemlegesség helyreállítására a fémfelület környezetében lévő valamilyen összetevőnek azonnal semlegesíteni kell. Ez a katódon lejátszódó folyamat a határrétegben lévő közeg összetételétől függ. Amennyiben a közeg semleges vagy lúgos és oldott oxigént tartalmaz, akkor a redukció a 2 H2O + O2 + 4e– → 4OH– egyenlet szerint játszódik le, savas (pH ≤ 4) oldatoknál ezzel szemben a protonok redukálódnak: 2 H+ + 2 e– → H2.
A folyamatot vázlatosan a 4.7. ábra mutatja, amelynek bal oldalán a vas és a víz határfelületen lévő kristályokon, savas kémhatású vízben, oxigén jelenléte nélkül lejátszódó reakciókat vázoltuk.
Harvard
(): . : .
: /hivatkozas/m713kaz_2908/#m713kaz_2908 ()
Chicago
. . . : .
(: /hivatkozas/m713kaz_2908/#m713kaz_2908)
APA
(). . .
(: /hivatkozas/m713kaz_2908/#m713kaz_2908)
4.7. ábra. Redoxfolyamatok vas felületén [4.35]
Korróziót idéz elő a gyengén savasan viselkedő vegytiszta víz is, melynek disszociációja során H+- és HO–‑ionok képződnek [4.1]. Ennek eredményeként:
-
Másrészt a hidrogénionok a fémvasat polarizálják. Ez azzal magyarázható, hogy a fémvas kémiai potenciálja az oldott vasionokénál nagyobb, így a vas az előbbiek szerint pozitív töltésű ionok formájában folyamatosan oldódik. A visszamaradó fémvas negatív töltésűvé válik. Az oldott vasionok a hidroxidionokkal vas-hidroxidot alkotnak, míg a pozitív töltésű hidrogénionok a fémvas negatív töltését semlegesítik, azaz a további korróziót megakadályozva polarizálják.
A vas-hidroxid-képződés mindaddig folytatódik, amíg az oldat vas-hidroxidban telítetté nem válik, vagy amíg a vasat a hidrogén a második részfolyamat szerint nem polarizálja.
Szén-dioxid nemcsak a korábban elnyelt gázokból, hanem a hidrokarbonátok már említett, melegítés hatására bekövetkező bomlásából is származhat, ha a vízben ezek – kisebb, vízelőkészítés nélküli kazánoknál, vagy rossz tápvíz-előkészítés esetén – jelen vannak.
A bomlási folyamat – a megfigyelések alapján – a keletkezett szén-dioxid mennyiségétől is függ. Egy adott karbonátmennyiségnél, egy adott hőmérsékleten, a további bomlás megakadályozásához adott szén-dioxid-tartalomra van szükség. Ezt a szén-dioxidot tartozékos szén-dioxidnak nevezik, szemben a karbonátban lévő kötött szén-dioxiddal. Amennyiben a vízben oldott szén-dioxid mennyisége a tartozékos szén-dioxid mennyiségénél nagyobb, a többlet a vízben lévő kalcium-karbonáttal reakcióba léphet, ezzel a keménységet növelheti, ezért megkülönböztetésére a mészre agresszív szén-dioxid megjelölést alkalmazzák. A tartozékos és mészre agresszív szén-dioxid összege a szabad szén-dioxid.
A szerkezeti anyag korrózióját a (CO2-gőz vagy töredékrészben H2CO3, szénsav formában) oldott tartozékos és a mészre agresszív szén-dioxid együttesen idézhetik elő. Ennek során először a szén-dioxid a disszociálódó vízzel hidrokarbonát- vagy karbonátionná alakul át:
Ezek lépnek reakcióba az ionos állapotban lévő két vegyértékű vasionokkal:
Fe2+ + 2 HCO3– = Fe(HCO3)2
Fe2+ + CO32– = FeCO3
A képződött karbonátvegyületek elbomlanak, és vízben jobban oldható vas(II)-hidroxid keletkezik:
Így szén-dioxid vonatkozásában visszaáll az eredeti állapot. A vasvegyületek pedig a következő fejezetben ismertetett Schikorr-reakció szerint magnetitképződéshez, vagy vízben oldott oxigén jelenlétében
2 Fe(OH)2 + ½O2 + H2O = 2 Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3 H2O
vízben oldhatatlan vas(III)-hidroxid, illetve (Fe2O3, hematit, rozsda) képződéséhez vezethetnek. A korrózió megakadályozására a teljes CO2-mennyiséget el kellene távolítani, ekkor azonban karbonátokat tartalmazó víz esetén, tartozékos szén-dioxid hiányában, folytatódna a karbonátok kazánkőképződéssel járó bomlása. Ezért a gyakorlatban megelégszenek az agresszív szén-dioxid képződésének a víz lúgosításával (pH-értékének növelésével) történő megakadályozásával. Ha a pH-érték nagyobb, mint amekkora az oldott karbonátokhoz egyensúlyi állapotban tartozik, akkor a karbonátokból CO2 válik ki, ha kisebb, akkor a fölös CO2 korrózióra vezethet.
Az oxigénkorrózió formálisan az előbbi reakcióegyenlet szerint megy végbe. Lényeges különbség azonban, hogy míg a szén-dioxid-korrózió vas(II)-hidroxid-képző hatása a teljes berendezésben jelentkezik, az oxigénkorrózió helyileg, esetleg lokálelemek kialakulásával, lyukkorróziót okozva idézhet elő súlyos kazánmeghibásodásokat (4.7. fejezet). Ezt az oxigén depolarizáló hatása magyarázza, amellyel egyrészt a vasfelületen lévő polarizáló hidrogént vízzé, majd az oldott vas-hidroxidot az előbbi reakcióegyenlet szerint oldhatatlan vasvegyületté oxidálja (4.7. ábra jobb oldalán vázolt folyamat). Lokálelem (amely megakadályozza a polarizációt) a fémvas és eltérő kémiai potenciálú anyagok (például: ötvözőelemei, felületre rakódó oxidjai, a keringő vízzel a berendezés más anyagú szerkezeti elemeiből behordott, felületre rakódó fémionok stb.) között jöhet létre. Polarizáció hiányában, a helyi lokáláram hatására, a vas folyamatosan oldódik, vas-hidroxiddá, majd oldhatatlan vas-oxidokká alakul. A korrózió megelőzésére a tápvizet gáztalanítani (oxigénmentesíteni) kell.
A korrózió a szerkezeti elemek gyártása, szállítása során is jelentkezhet [4.48], ennek megelőzésére jó lehetőséget kínálnak a szerves konzerválóanyagok, mint például a korrózióvédő olajok és inhibitorok. Ezeket egyenletesen felhordva megakadályozzák a szerkezeti elemek felületének oxigénnel vagy vízgőzzel történő érintkezését.
| 1 | A gőzök is tartalmazhatnak sókat és gázokat, de ezeket mindig lehűtött állapotban, vizes fázisban vizsgáljuk, mérjük. |
| 2 | Használatát a könnyű gyakorlati alkalmazás indokolja. Míg a sótartalom, mólkoncentráció meghatározásához laboratóriumi vizsgálatra van szükség, a Baumé-fok sűrűségmérővel a helyszínen ellenőrizhető. Nagyobb sótartalmú vizekre alkalmazható. |
| 3 | Szigorúan véve ez nem áll fenn, de miután az eltérés nem jelentős, itt ettől eltekinthetünk. |
| 4 | Az egyszerűsítés abban áll, hogy a vízben Ca(HCO3)2 voltaképpen ebben a formában nincs jelen. A vízben lévő Ca2+- és HCO3–- (és további) ionok koncentrációja a disszociációs és az oldhatósági egyensúlyok megváltozása folytán úgy változik, hogy ennek következtében szilárd CaCO3 keletkezik. |
| 5 | A hazai gyakorlatban használt lelúgozás elnevezés arra utal, hogy a kazánvíz elvezetésének szabályozása nemcsak a kazánvíz sótartalma, hanem lúgossága alapján is történhet. Megjegyezzük, hogy ezek mellett, mint arra a 4.3. fejezetben, az oldott sókat tartalmazó tápvízzel kapcsolatban utalunk, a kazánvíz SiO2-tartalma alapján is szokásos a leiszapolás szabályozása. |
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
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
