Gázkazánok égéstermék-elvezetése Huzat hatása alatt álló berendezések
Vízellátás, csatornázás, gázellátás II. 2008. március 3. 1
A gravitációs, nyitott égéstermék-elvezető berendezések méretezése Munkapont számítás A számítás elve
2
2. lépés: sztöchiometriai számítások
3
Az e l m é l e t i l e v e g ő s z ü k s é g l e t és é g é s t e r m é k m e n n y i s é g számítása Az égéshez szükséges minimális oxigénigény: O2min = 0,5 (CO) + 0,5 (H2) + (n + m/4) (CnHm) - (O2) Vlev,elm = O2min / 0,21 = O2min * 4,762
Az elméleti levegőszükséglet: Az elméleti égéstermékmennyiség: Gázösszetétel Megnevezés
Vét,elm = (CO) + n (CnHm) + (CO2) + 0,7897 Vlev,elm + (N2)
Minimális oxigénszüks. 3
m /m
3
3
Szorzótény.
m /m
3
Elméleti levegőszüks. 3
Szorzótény.
m /m
3
Minimális száraz égést. 3
Szorzótény.
m /m
3
Metán, ( C H4 ) Etán, ( C2 H6 ) Propán, ( C3 H8 ) Bután, ( C4 H10 ) Pentán, ( C5 H12 ) Hexán, ( C6 H14 ) Széndioxid, ( CO2 ) Nitrogén, ( N2 ) Szénmonoxid, (CO) Hidrogén, ( H2 ) Oxigén, ( O2 )
0,98064 0,00697 0,00239 0,00086 0,00014 0,00007 0,00822 0,00072 0,00000 0,00000 0,00000
2,00 3,50 5,00 6,50 8,00 9,50 0,00 0,00 0,50 0,50 -1,00
1,9613 0,0244 0,0120 0,0056 0,0011 0,0007 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
9,5240 16,6670 23,8100 30,9530 38,0960 45,2390 0,0000 0,0000 2,3810 2,3810 -4,7620
9,3396 0,1162 0,0569 0,0266 0,0053 0,0032 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 1,00 1,00 1,00 0,00 0,00
0,9806 0,0139 0,0072 0,0034 0,0007 0,0004 0,0082 0,0007 0,0000 0,0000 0,0000
Összetevő összesen
1,0000
O2 min =
2,0050
V lev,elm =
9,5478
V ét,elm =
8,5552
4
A tényleges Légellátási
égéstermék
j e l l e m z ő k számítása
tényező
lambda =
1,4000
A tényleges A tényleges
száraz nedves
égéstermék mennyiség : égéstermék mennyiség :
V ét, sz = V ét, n =
12,3743 14,3717
m3/m3 m3/m3
A tényleges
száraz
égéstermék összetevői :
CO2 sz = N2 sz = Ar sz = O2 sz = összesen
0,0820 0,8432 0,0099 0,0648 0,9999
m3/m3 m3/m3 m3/m3 m3/m3 m3/m3
A tényleges n e d v e s égéstermék összetevői :
CO2 = N2 = Ar = O2 = H2 O = összesen
0,0706 0,7260 0,0086 0,0558 0,1390 0,9999
m3/m3 m3/m3 m3/m3 m3/m3 m3/m3 m3/m3
5
A B11 típusú gázkazán égéstermék-elvezető berendezésének munkapontja
6
1. lépés: szakaszokra bontás
7
További lépések: – A környezeti feltételek bevitele – A tüzelőberendezés adatok bevitele – A szakaszadatok bevitele – A számítások elvégzése: • Áramlástani méretezés • Hőtechnikai méretezés: Méretezés kondenzációra 8
Például: Jeremias dw - fu- rendszer Alkalmazás/ Felhasználás: Kettős falú nemesacél füstgázberendezés-rendszerek minden szabványos tüzelőberendezéshez, depressziós üzemre. Tüzelési mód: olaj, gáz és szilárd tüzelőanyagok Alkalmazási hőmérséklet: ≤ 400°C Lemezvastagság: 0,6 mm - 1,0 mm Szigetelés: kőzetgyapot hőszigetelés 32 vagy 50 mm falvastagsággal, az anyag nyerssűrűsége 120 kg/m³ Túlnyomásra engedélyezett: nem Koromégés-álló: igen Szabadon-álló végződés: 3 m az utolsó megfogástól Közepes érdesség: 1,0 mm Hővezetési ellenállás: 0,501 m²K/W ÉME-minősítés: Z-7.1-1455 CE-minősítés: 0036 CPD 9174 001 CE-besorolás: T400 N1 D V3 L50060 G50 T400 N1 W V2 L50060 O20 9
Példák
10
Például: Schiedel TecnoStar kettős falú hőszigetelt rozsdamentes acél kéményrendszer A kémény egy szabadon hőtágulni képes belső csőből, 25 mm-es hőszigetelésből és egy – ugyancsak rozsdamentes acélból készült – külső tartó héjazabtól áll. Az egyszerű illesztési technika, így a kémény gyorsan felállítható és azonnal üzemkész Engedélyek: CE 599-02-05-004 az EN 1856-1:2003 szerint: T200 P1 W V2 L50040 O30 T400 N1 W V2 L50040 G75 T200 N1 W V2 L50040 O30 A Schiedel TecnoStar méretválasztéka: Belső átmérő (mm)
130
150
180
200
250
300
Külső átmérő (mm)
180
200
230
250
300
350
Szigetelés vastagsága (mm)
25
25
25
25
25
25 11
MAGYAR SZABVÁNY MSZ EN 13384-1 Égéstermék-elvezető berendezések. Hő- és áramlás-technikai méretezési eljárás 1. rész: Égéstermék-elvezető berendezések egy tüzelőberendezéssel Chimneys – Thermal and fluid dynamic calculation methods Part 1: Chimneys serving one appliance MAGYAR SZABVÁNY MSZ EN 13384-2 Égéstermék-elvezető berendezések. Hő- és áramlástechnikai méretezési eljárás 2. rész: Égéstermék-elvezető berendezések több tüzelőberendezéscsatlakozással Chimneys – Thermal and fluid dynamic calculation methods Part 2: Chimneys serving more than one heating appliance 12
A szabványban előírt feltételek huzat vagy szívás alatt működő égéstermék-elvezető berendezéseknél ”Nyomásfeltételek A következő feltételeket kell betartani: PZ = PH – PR – PL ≥ PW + PFV + PB = PZe
Pa (1)
PZ ≥ PB Pa (2) PZ - az égéstermék-elvezető berendezés függőleges szakaszának égéstermék bevezetésénél fellépő huzat, Pa; PH - az égéstermék-elvezető berendezés elméleti huzata, Pa; PR - az égéstermék-elvezető berendezés függőleges szakaszának áramlási ellenállása, Pa; PL - a szélnyomás, Pa, PW - a tüzelőberendezés üzeméhez szükséges legkisebb huzat-igény, Pa; PFV - az összekötő elem tényleges áramlási ellenállása, Pa; PB - a levegő bevezetés tényleges áramlási ellenállása, Pa; PZe - az égéstermék-elvezető berendezés függőleges szakaszának égéstermék bevezetési pontján szükséges huzat, Pa.” 13
Nyomásfeltételek PZ = PH - PR - PL ≥ PW + PFV + PB = PZe
Pa
PZ ≥ P B
Pa
PZ - az égéstermék-elvezető berendezés függőleges szakaszának égéstermék bevezetésénél fellépő huzat, PH - az égéstermék-elvezető berendezés elméleti huzata, PR - az égéstermék-elvezető berendezés függőleges szakaszának áramlási ellenállása, PL - a szélnyomás, PW - a tüzelőberendezés üzeméhez szükséges legkisebb huzat-igény, PFV - az összekötő elem tényleges áramlási ellenállása, PB - a levegő bevezetés tényleges áramlási ellenállása, PZe - az égéstermék-elvezető berendezés függőleges szakaszának égéstermék bevezetési pontján szükséges huzat.
14
„Hőmérsékleti feltétel: A következő reláció teljesülését kell igazolni: Tiob ≥ Tg
K
(6)
ahol: Tiob – a belső falfelület állandósult hőmérsékletviszonyok mellett, a kitorkolásnál számított hőmérséklete, K; Tg – a belső falfelület határhőmérséklete, K.”
15
