2011.03.25.
University of Debrecen
Áttekintés 02.17 02.24 03.03 03.10 03.17 03.24 03.31
Hő-- és áramlástechnikai Hő gépek I.
TALAMON Attila Assistant lecturer
[email protected] talamona@ www.eng.unideb.hu//talamona www.eng.unideb.hu
04.07 04.14 04.21 ZH 04.28 Szorgalmi 05.05 PZH 05.12
Kazánok
Áttekintés Borsavölgyi Tamás
Napkollektor
Kazán definíciója:
Kalinszki Ádám Sütő Tamás
Levegő/talaj hőcserélő Épületgépészeti hőleadó rendszerek
Forró Balázs
Sugárzó fűtések
Bagi Zsolt
Kondenzációs kazánok
Szarka Szabolcs
Energiahatékony épületek
Huri Dávid
Geotermia
Szegedi Ádám
Hőszivattyú
Kazánnak nevezzük azt a berendezést, amely tüzelőanyag oxidációjával, vagyis elégetésével felszabadítja, a tüzelőanyag kötött kémiai energiáját, és a keletkezett hot hőhordozó közeg felmelegítésével, vagy halmazállapotának megváltoztatásával hasznosítja.
Kazánok
Hőhordozó közegek
Kazán definíciója:
Égéstermék, hétköznapi használatban füstgáz Jellemzők:
Azt a berendezést amelyben égés nem játszódik le. más berendezésből (pld. gázturbina) érkező forró égéstermék hőjét hasznosítja, hőhasznosító kazánnak nevezzük.
A füstgáz önmaga is lehel hőhordozó
közeg. ○ magas hőmérséklet ○ alacsony fajlagos hőkapacitás ○ nagy térfogatáram ○ mérgező, toxikus és környezel károsító komponensek
1
2011.03.25.
Hőhordozó közegek Égéstermék, hétköznapi használatban füstgáz Alkalmazási területek: ○ Kohászatban elterjedten használt, mivel 1000°C körüli, vagy ennél is magasabb hőmérsékletet más hőhordozó közeggel gyakorlatilag nem lehet elérni. A mezőgazdaságban ill. faiparban olyan nagy nedvességtartalmú anyagok szárítására használják, amelyek nem takarmányozási és főleg nem élelmezési célt szolgálnak, mivel toxikus anyagok kerülhetnek a szárított anyagba.
Hőhordozó közegek Levegő: Alkalmazási területek:
Hőhordozó közegek Levegő: Jellemzők: alacsony fajlagos hökapacitás nagy térfogatáram
Hőhordozó közegek Víz: melegvíz Jellemzők:
Ipari technológiákban szárításra használják,
Hőmérséklet t< 115°C
(élelmiszerekhez és takarmányokhoz is) Fűtésre az egyre terjedő légfűtési rendszerekben. A levegőt fűtésre használni előnytelen más hőhordozóval összehasonlítva, azonban egy a klimatizálásra kiépített légtechnikai rendszerrel a fűtés is megoldható. (A levegői legtöbbször nem közvetlen füstgáz/levegő léghevítővel melegítik, hanem más pl. víz vagy gőz munkaközeg közbeiktatásával.)
Nyomás min. 0.5 -1.0 bar-al magasabb, mint a
Hőhordozó közegek Víz: melegvíz Jellemzők: nagy fajlagos hőkapacitás. az alkalmazott hőmérsékletkülönbséggel fordítottan
arányos keringetett tömegáram Q = Cvíz • mVíz • ∆tvíz [kW] (A relatív alacsony nyomás és hőmérséklet miatt nem veszélyes üzem.)
maximális hőmérséklethez tartozó telítési nyomás, amihez jön még a rendszer függőleges kiterjedésétől függő hidrosztatikai nyomás.
Hőhordozó közegek Víz:
melegvíz
Alkalmazási területek: Helyiség fűtés, használati melegvíz készítés és
100°C alatti technológiai hő igények általánosan használt közvetítő közege. A hagyományosan elterjedt az un. 90/70°C-os rendszer, ahol az első szám a kazánból kilépő, míg a második a visszatérő hőmérsékletet jelöli. Elterjedőben vannak a 70/55°C-os és az 50/40°C-os rendszerek, amelyekkel magasabb kazán- és hőellálási hatásfok érhető el, viszont egyre nagyobb hőleadó felületek szükségesek.
2
2011.03.25.
Hőhordozó közegek Víz: forróvíz Jellemzők:
Hőhordozó közegek Víz: forróvíz Jellemzők:
Hőmérséklet t > 115°C
nagy fajlagos hökapacitás.
Nyomás min. 0.5 -1.0 bar-al magasabb, mint a
a megengedett lehűlési ménekkel fordítottan arányos
maximális hőmérséklethez tartozó telítési nyomás, amihez jön még a rendszer függőleges kiterjedésétől függő hidrosztatikai nyomás.
Hőhordozó közegek Víz: forróvíz Alkalmazási területek: Főként távfűtések hőszállító közege. A magasabb hőmérsékletek miatt nagyobb
hőmérsékletkülönbség engedhető meg. ami által csökken a keringetett tömegáram. A rendszer legfőbb jellemzője itt is a két szélső hőmérséklet érték, pl.: 130/80°C-os. ill. 160/11O°Cos rendszer. (Értelmezés mint fent)
Hőhordozó közegek Gőz: telített Alkalmazási területek: 100°C feletti technológiai hőigények kiszolgálásának
jellemző hőhordozó közege, különösen ott. ahol az állandó meghatározott hőmérséklet melletti hőátadás lényeges. Helyiség fűtésre régebben általánosan használták. A melegvíz fűtéssel összehasonlítva kb. 40-50%-al kisebb hőleadó-felülettel biztosítható volt a megfelelő fűtés. Viszont a fűtési rendszer veszteségei sokkal nagyobbak, és a rendszer szabályozhatósága is sokkal rosszabb, emiatt ma nem jellemző.
tömegáram A magasabb hőmérséklet mellett a víz folyadék
fázisban tartása magasabb nyomást követel meg. emiatt ez már veszélyes üzemnek minősül, a biztonságtechnikai előírások sokkal szigorúbbak.)
Hőhordozó közegek Gőz: telített Jellemzők: A vízgőz nagy párolgáshője miatt, nagy
hőmennyiséget szállít. Igen nagy hőmennyiség átadására képes állandó
(telítési) hőmérséklet, és nagy (kondenzációs) hőátadási tényező mellett. A nyomás alkalmas választásával a hőátadási hőmérséklet a hőigényhez igazítható. A gőzös kazánüzem veszélyesnek minősül, fokozott biztonsági előírások betartásával működhet.
Hőhordozó közegek Gőz: túlhevített Jellemzők: Túlhevítéssel főként a vízgőz munkavégző
képessége növelhető, aminek a szerkezeti anyagok meleg szilárdsága szab határt. Manapság ez 550-630°C.
3
2011.03.25.
Hőhordozó közegek Gőz: túlhevített Alkalmazási területek: A túlhevített gőzt jellemzően a villamos energia
termelés, ill mechanikai teljesítmény szolgáltatás érdekében turbina, gőzgép és gőzmotor hajtására használják. Technológiai hőellátásra is használható lenne, de a hőleadással a hőmérséklet gyorsan csökken ezért nem jellemző az ilyen felhasználás.
Hőhordozó közegek Termoolaj (hőközlő olaj) Alkalmazási területek: Kifejezetten magas hőmérsékletigényű technológiai
hőellátáshoz használják, relatív alacsony teljesítményszint esetén, ahol a hőmérsékletszintnek megfelelően magas nyomású (50 - 100 bar-os) gőzös kazántelep kialakítása gazdaságtalan lenne.
Kazánok
Hőhordozó közegek Termoolaj (hőközlő olaj) Jellemzők: Kifejezetten hőhordozó közeg funkcióra kifejlesztett
kőolajtermék, amely folyadék fázisban 300-350°C-ig hevíthető, környezeti, vagy ahhoz közeli nyomás mellett. Az alacsony nyomás miatt mérsékelten veszélyes, a gőzüzemhez képest enyhébb biztonsági előírásokkal. (Az olaj a maximális hőmérséklet túllépése esetén krakkolódik. és lerakódást képez, ezért ennek elkerülésére fokozottan kerülni kell.)
Kazánok A kazánok osztályozása többféle szempont szerint történik. A kazánkonstrukció pontos meghatározásához mindegyik szempont szerint be kell sorolni. Bizonyos megoldások meghatároznak más szempont szerinti megoldásokat. Így sokszor annak egyértelműségét feltételezve a meghatározásoknál nem térnek ki minden részletre.
Kazánok
4
2011.03.25.
Kazánok
Kazánok
Kazánok
Kazánok
Felhasznált irodalom
[o] Dr. Lajos Tamás: Az áramlástan alapjai [1] Fáy-Troskolanski-Varga: Szivattyúüzemi kézikönyv (Műszaki Könyvkiadó, 1978) [2] Dr Fáy Csaba: A XXI. Század örvényszivattyúi, keverői és üzemeltetésük (Bp. 1995.) [3] Heinz Zoebl Julius Kruschik: Áramlás csövekben és szelepekben(Műszaki Könyvkiadó 1986.) [4] Fűzy Olivér: Vízgépek (Tankönyvkiadó, Bp. 1966.) [5] Szivattyúzási technika, WILO alkalmazástechnika segédlet [6] Dr. Szabó Szilárd: Áramlástani gépek, Példatár (Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp. 2006.) [7] Menyhárt J. Marcsó S.:Légtechnika I (Debrecen 1997.) [8] Áramlástechnika gépek (ventilátorok) előadás [9] Dr. Menyhárt József: Az épületgépészet kézikönyve. Műszaki Könyvkiadó Budapest (546-588. old.) [10] Dr. Menyhárt József: Légtechnikai rendszerek. Egyetemi tankönyv, Tankönyvkiadó Bp. [11] Recknagel-Sprengler-Schramek: Fűtés- és klímatechnika. II. kötet (1111-1138. old.)
Thank you for your attention!
TALAMON Attila Assistant lecturer
[email protected]
5
