O bsah
OBSAH strana O A U T O R O V I...............................................................................................................................................12 Ú V O D ............................................................................................................................................................. 13
I.
V la s tn o s ti p ly n ů a p ly n n ý c h p a liv
1.1
F yziká ln í v la s tn o s ti plynů
Tlak p ly n u ......................................................................................................................................................15 Teplota plynu ...............................................................................................................................................16 Normální stavy plynu ................................................................................................................................17 Stavová rovnice ideálního p ly n u ............................................................................................................17 Plynová konstanta ..................................................................................................................................... 18 Ideální plyn, reálný plyn ...........................................................................................................................18 Přepočet objemu a spotřeby p ly n ů ....................................................................................................... 19 Kompresibilita p ly n ů ..................................................................................................................................20 Vlhkost plynu (absolutní, r e la tiv n í).......................................................................................................21 Rosný bod p ly n u ......................................................................................................................................... 22 Hustota plynu, pom ěrná h u s to ta ........................................................................................................... 23 Měrná tepelná kapacita p ly n u ................................................................................................................ 24 Množství tepla, entalpie plynu ..............................................................................................................25 Tepelná vodivost p ly n u ............................................................................................................................. 26 Viskozita plynu (dynam ická viskozita, kinematická viskozita) ...................................................26 Fyzikální vlastnosti plynů (0 °С, 101 32 5 P a ) ...................................................................................27 Laminární a turbulentní proudění plynu .............................................................................................28 Rovnice kontinuity .................................................................................................................................... 29 Bernoulliho ro v n ic e .................................................................................................................................... 30 Statický tlak, dynamický tlak, celkový tlak plynu ........................................................................... 31 Tlakové ztráty při proudění p ly n u ......................................................................................................... 32 1.2 Plynná paliva Plynná paliva .............................................................................................................................................. 34 Zemní plyn ...................................................................................................................................................34 Svítiplyn ........................................................................................................................................................35 Propan, butan a jejich směsi, L P G .......................................................................................................36 Koksárenský p ly n .......................................................................................................................................37 Generátorový plyn .................................................................................................................................... 37 Vysokopecní p ly n .......................................................................................................................................38 Směsné p ly n y ........................................... ■..................................................................................................38 Bioplyn, skládkový plyn .......................................................................................................................... 39 Energoplyn...................................................................................................................................................39
INFORMAČNÍ s y s t é m
gas
3
Lexikon spalováni plynu
strana Vodík ........................................................................................................................................................... 40 S ložení plynných paliv [ % ] .................................................................................................................... 40 1.3 S p a lo v a c í vla s tn o s ti p ly n n ýc h paliv Spalování plynných paliv . ................................................................................................................. 42 Spalné teplo, výhřevnost ...................................................................................................................... 43 Spalná tepla a výhřevnosti plynných p a l i v .......................................................................................44 K a lo rim e try ................................................................................................................................................. 45 Stechiometrický objem k y s lík u ............................................................................................................ 45 Stechiometrický objem v z d u c h u .......................................................................................................... 46 Stechiometrický objem s p a lin ............................................................................................................... 47 Stechiometrické objemy kyslíku, vzduchu a spalin .....................................................................48 Empirické spalovací ro v n ic e ................................................................................................................. 49 M axim ální objem oxidu uhličitého ve s p a lin á c h .............................................................................49 Násobek stechimetrického objemu spalovacího vzduchu, skutečný objem vzduchu . . . 50 Skutečný objem s p a lin ........................................................................................................................... 51 Dokonalé spalování plynných paliv .................................................................................................. 51 Nedokonalé spalování plynných paliv ............................................................................................. 52 Kvalita spalování .....................................................................................................................................53 Stanovení násobku n ze složení spalin ...........................................................................................54 Spalovací trojúhelníky ........................................................................................................................... 55 Rosný bod spalin .....................................................................................................................................56 Z áp alná teplota plynných p a l iv ......................................................................................................... . 57 M e z e zápalnosti plynných p a l i v ..........................................................................................................58 Výbušnost plynných p a liv ...................................................................................................................... 59 Kinetické spalování plynných p a liv .....................................................................................................5S Difuzní spalování plynných paliv ....................................................................................................... 60 Spalování plynných paliv ve volném turbulentnímproudu .........................................................61 Spalovací rychlosti plynných p a l i v .....................................................................................................62 Stabilita plam ene .....................................................................................................................................62 Stabilizace p la m e n e ................................................................................................................................6^ Spalovací teploty plynných paliv ....................................................................................................... 65 Pyrometrická účinnost, skutečná spalovací t e p lo t a ..................................................................... 6( Teploty p la m e n e ....................................................................................................................................... 6( Teploty v plynových s p o tře b ič íc h ....................................................................................................... 67 1.4 Z á m ě n n o s t p ly n n ý c h paliv Zám ěnnost plynných paliv ................................................................................................................... ( 9 W obbeho č í s l o ......................................................................................................................................... Щ Rozšířené wobbeho č í s lo ...................................................................................................................... f Delbourgova m etoda hodnocení z á m ě n n o s ti.......................................................................... Diagram záměnnosti, obrazce záměnnosti ............................................................................ Z á m ě n a plynných p a liv ................................................................................................................... 4
IN FO R M A Č N Í S YSTÉM (
Obsah
strana Is
š k o d liv é s lo žk y sp alin p ly n n ýc h paliv
škodlivé složky spalin plynných p a liv ..................................................................................................76 Koncentrace škodlivých látek ve spalinách a v o v z d u š í............................................................... 77 Emisní limity, imisní limity, N P K (nejvyšší přípustná koncentrace)
......................................... 78
Oxid u h e ln a tý .............................................................................................................................................. 79 Oxidy d u s ík u ................................................................................................................................................ 80 Snižování tvorby N O , ............................................................................................................................... 81 Oxid uhličitý ................................................................................................................................................ 82 Oxid siřičitý, formaldehyd, b e n zp y re n ................................................................................................. 83
II.
P lyno vé h o řá k y
11.1
Přehled p ly n o v ý c h h o řáků
Plynový h o ř á k .............................................................................................................................................. 85 Nízkotlaký plynový h o ř á k ................................................................................................. 86 Středotlaký plynový hořák ..................................................................................................................... 86 Ejekční h o ř á k .............................................................................................................................................. 87 Primární vzduch, sekundární v z d u c h ................................................................................................. 88 Atmosférický h o ř á k .................................................................................................................................... 88 Injektorový hořák .......................................................................................................................................89 Hořák s proudovým sm ěšovačem ...................................................................................................... 90 Hořák s nuceným přívodem v z d u c h u ..................................................................................................90 Vířivý h o řá k ................................................................................................................................................... 91 Polovířivý hořák ......................................................................................................................................... 92 Souproudý hořák .......................................................................................................................................92 Sálavý h o řá k .................................................................................................................................................93 Sálavý hořák s plochým plam enem , širokoúhlý sálavý hořák ................................................... 94 Sálavá tr u b k a .............................................................................................................................................. 95 Infrazářič........................................................................................................................................................96 Tmavý zářič ................................................................................................................................................ 96 Impulzní hořák ............................................................................................................................................97 Rekuperační h o ř á k .................................................................................................................................... 98 Regenerační h o ř á k .................................................................................................................................... 99 Hořák s pulzačním spalováním ......................................................................................................... 100 Ponorný hořák ......................................................................................................................................... 101 Ultrazvukový hořák ............................................................................................................................... 102 Blokový h o ř á k ............................................................................................................................................103 Výkonový hořák .......................................................................................................................................104 Kombinovaný hořák ............................................................................................................................... 105 Automatický hořák, poloautomatický hořák ................................................................................... 105 Vařidlový hořák plynového s p o rá k u .................................................................................................. 106 roubový hořák plynového s p o rá k u ..................................................................................................107 orák průtokového ohřívače v o d y .................................................................................................... 108 w FO RM AČNÍ s y s t é m
gas
5
LtІЛ ІЛ Ѵ ІІ ů y a i w a i и y i y i i u
str Hořák teplovodního kotle ....................................................................... Laboratorní kahan .................................................................................... Sklářský k a h a n ........................................................................................... Zapalovací hořák ...................................................................................... Stabilizační h o ř á k ....................................................................................... Pilotní h o ř á k ................................................................................................ Přenosný hořák ......................................................................................... Ruční hořák .................................................................. ......................... Hořáky se sníženou tvorbou oxidů d u s ík u ........................................ Hořák s recirkulací s p a lin ........................................................................ Hořák s vícestupňovým s p a lo v á n ím .................................................... Hořák s chlazením plam ene kovovými nebo keramickými tyčemi 11.2
Z á k la d n í čá sti p ly n o v ý c h hořáků
Plynová tryska ............................................................................................ Prům ěry plynových trysek ejekčních hořáků ................................... Vzduchová t r y s k a ...................................................................................... S m é š o v a č ..................................................................................................... Plynové a vzduchové tě le s o .................................................................. Ústí plynového hořáku ............................................................................. Spalovací kanál, tvarovka hořáku ...................................................... Hořáková d e s k a ......................................................................................... Zapalovací a pozorovací o t v o r .............................................................. Pojistka plam ene ...................................................................................... Hlídač p la m e n e ........................................................................................... Elektrické zapalovací zaříze n í .............................................................. Autom atika plynového hořáku .............................................................. 11.3
P ro v o zn í c h a ra k te ris tik y p ly n o v ý c h hořáků
Přetlak plynného paliva .......................................................................... Přetlak spalovacího v z d u c h u ................................................................ Výkon plynového hořáku ........................................................................ Výkonová řada plynových hořáků ...................................................... Regulační charakteristiky plynového hořáku .................................. Regulace výkonu plynového hořáku ................................................. Rozsah regulace výkonu, regulační pom ěr ..................................... Spalovací p o m ě r......................................................................................... Regulace spalovacího p o m ě r u .............................................................. Autoregulace spalovacího p o m ě r u ...................................................... Hluk plynových h o ř á k ů ............................................................................. 11.4
Z k o u š e n í p ly n o v ý c h hořáků
Z koušení plynových h o ř á k ů ...................................................................
strana x/vvoiové zkoušky plynových hořáků ................................................................................................145 Provozní zkoušky plynových horáku ................................................................................................146 Zkoušky plynových hořáků pro posouzeni s h o d y ..........................................................................147
ці
P lyn o vé sp o tře b ič e
III 1
Přehled p ly n o v ý c h s p o třeb ičů
Plynový s p o tře b ič .....................................................................................................................................149 Provedení plynového spotřebiče .....................................................................................................150 Domácí plynové spotřebiče .................................................................................................................151 Plynové spotřebiče ve službách (komunální s p o tře b ič e )...........................................................152 Plynové spotřebiče pro výrobu tepla a e n e r g ií...............................................................................153 Průmyslové plynové s p o tře b ič e ..........................................................................................................154 ці 2 T e p e ln ě te c h n ic k é p ara m e try p ly n o vý ch s p o třeb ičů Příkon plynového spotřebiče ...............................................................................................................156 Tepelný výkon plynového s p o tře b ič e ................................................................................................156 Spotřeba plynného p a liv a ......................................................................................................................157 Spotřeba spalovacího vzduchu ..........................................................................................................157 Množství spalin odcházejících z e s p o tře b ič e ................................................................................. 158 Tepelné ztráty (ztráty příkonu) plynových s p o tře b ič ů .................................................................. 159 Ztráta tepla (příkonu) odcházejícím i spalinami (komínová ztráta) ...........................................160 Ztráta tepla (příkonu) stěnami s p o tře b ič e ........................................................................................ 161 Ztráta tepla (příkonu) akum ulací ve s p o tře b ič i...............................................................................162 Ztráta tepla (příkonu) sáláním z pracovních otvorů spotřebiče ................................................ 163 Užitečné teplo (užitečný p ř ík o n )..........................................................................................................164 Účinnost plynového spotřebiče ......................................................................................................... 165 Termická účinnost s p o tře b ič e ...............................................................................................................166 Účinnost o h ř e v u ....................................................................................................................................... 167 Tepelná bilance plynového s p o tře b ič e ............................................................................................. 167 Sankeyův diagram tepelné b ila n c e .................................................................................................... 168 Měrná spotřeba t e p l a ............................................................................................................................. 169 N1.3 D o m á cí p ly n o v é s p o tře b ič e Plynový s p o r á k ..........................................................................................................................................171 Plynovývařič
............................................................................................................................................ 172
Průtokový ohřívač vody ........................................................................................................................ 173 Zásobníkový ohřívač v o d y ................................................................................................................... 174 Přenosný plynový zářič (te p lo m e t).................................................................................................... 175 Plynové topidlo ....................................................................................................................................... 176 III-4
P lyn ové s p o tře b ič e v e slu žb á ch (k o m u n á ln í sp o třeb iče )
velkokuchyňský sporák ........................................................... 178 Var" ý k o t e l ................................................................................................................................................. W 8
«VFORMAČNÍ SYSTÉM GAS
7
Lexikon spalováni plynu
stri Sm ažící pánev ....................................................................................................................................... 1 O hřívací stůl, výdejní s t ů l .................................................................................................................... 17l O hřívací s to lič k a ..................................................................................................................................... 18q Cukrářská etážová p e c ......................................................................................................................... 18q Pekařská p e c ....................................................................................•.....................................................I8 j Plynová u d ír n a ........................................................................................................................................І 82 Plynová c h la d írn a ...................................................................................................................................І 82 Plynový g r i l ............................................................................................................................................... I 83 Pařiči v a n a ............................................................................................................................................... І 84 Plynová p ra č k a ........................................................................................................................................I 85 Vyvářecí k o te l.......................................................................................................................................... I 85 Sušárna p r á d la ........................................................................................................................................186 Žehlicí s t r o j............................................................................................................................................... 186 111.5 S p o tře b ič e pro v ý ro b u tep la a e n e rg ií Plynový kotel .......................................................................................................................................... 188 Teplovodní k o t e l..................................................................................................................................... 189 Horkovodní k o te l..................................................................................................................................... 189 Nízkotlaký parní k o t e l ........................................................................................................................... 1 Středotlaký parní kotel .........................................................................................................................19j Válcový kotel .......................................................................................................................................... 192 Žárotrubný k o t e l ..................................................................................................................................... 193 Plam enco - žárotrubný k o te l...............................................................................................................193 Vodotrubný k o te l..................................................................................................................................... 19І Kotel ústředního topení, kotel pro etážové t o p e n í ..................................................................... 194 Stacionární k o te l..................................................................................................................................... 19§ Závěsný k o t e l .......................................................................................................................................... 196 T u rb o ko tel..................................................................................................................................................197 Kombinovaný k o t e l ................................................................................................................................ 1 Kondenzační kotel .................................................................................................................................. 199 Plynová kotelna ................................................................................................................................ Plynový ohřívač v z d u c h u ............................................................................................................... Plynová spalovací k o m o r a ................................................................................................................. 2! Plynová kogenerační je d n o t k a ...................................................................................... Plynové tepelné č e rp a d lo ............................................................................................................... Paroplynový c y k lu s ........................................................................................................................... Plynová spalovací turbina ............................................................................................................. Palivový č lá n e k ................................................................................................................................... 111.6
P lyn o v é pece
III.6.1
R o zd ě le n í p ly n o v ý c h p ecí
Plynová pec ........................................................................................................................................
8
IN F O R M A Č N Í SY STÉM i
Obsah
strana Pece ve Strojírenství a h u tn ic tv í......................................................................................................... 208 Pece ve sklářském průmyslu .............................................................................................................. 208 Pece v keramickém p rů m ys lu .............................................................................................................. 20 9 Pece ve výrobě stavebnin ...................................................................................................................20 9 Pece V chemickém průmyslu ..............................................................................................................20 9 6 2 T e p e ln é p ro c e s y v p ly n o vý ch pecích Přenos tepla v pracovním prostoru plynové pece
....................................................................... 211
Přenos tepla sáláním .............................................................................................................................212 Přenos tepla konvekcí .......................................................................................................................... 212 Přenos tepla v e d e n ím ............................................................................................................................. 213 Ohřev v plynové peci .............................................................................................................................213 111.6.3
T e c h n o lo g ic k é p ro ces y v p ly n o vý ch pecích
Tavení kovů .............................................................................................................................................. 21 5 Ohřev kovové vsázky před tvářením ..........................................................................ч 216 Tepelné zpracování k o v ů ..................................................................................................................... 21 7 Žíhání, kalení, popouštění ...................................................................................................................21 7 Cementování, nitridace, te m p e ro v á n í............................................................................................... 218 Pozinkování, s m a lto v á n í........................................................................................................................219 Tavení s k l a .................................................................................................................................................219 Chlazení skla ............................................................................................................................................220 Výpal k e ra m ik y ......................................................................................................................................... 221 Výpal stavebních hmot a s ta v e b n in ..................................................................................................222 Sušení písku a f o r e m .............................................................................................................................22 3 Pečení chleba a pečiva ........................................................................................................................22 3 Spalování o d p a d ů .................................................................................................................................... 22 4 111.6.4 Z á k la d n í ty p y p ly n o v ý c h p ecí Komorová pec ......................................................................................................................................... 22 6 Vozová p e c ................................................................................................................................................ 22 7 štěrbinová p e c ......................................................................................................................................... 22 8 Karuselová p e c ......................................................................................................................................... 229 Tunelová pec ............................................................................................................................................230 Válečková pec ......................................................................................................................................... 230 Pásová p e c .................................................................................................................................................231 Paternosterová pec ............................................................................................................................... 232 Vratná pec .................................................................................................................................................233 Narážecí pec ............................................................................................................................................234 Kroková p e c .............................................................................................................................................. 2 3 4 Strkaci p e c .................................................. 235 Bubnová p e c .............................................................................................................................................. 2 3 6 Hlubinná p e c ........................ .2 3 7 Šachtová p e c ............................................................................................................................................ 238 INF O R M A Č N Í s y s t ě m
gas
9
Lexikon spalováni plynu
s'ran* Etážová pec ............................................................................................................................................ 23g Poklopová pec ......................................................................................................................................... 240 Kelím ková pec ....................................................................................................................................... 24 Nístějová p e c .......................................................................................................................................... 242! Pánvová p e c ............................................................................................................................................ 243 Vanová p e c .............................................................................................................................................. 244 Kruhová p e c ............................................................................................................................................ Щ 111.6 .5
T e p e ln ě te c h n ic k é p a ra m e try p ly n o vý ch pecí
Příkon plynové p e c e ..............................................................................................................................2j G arantovaný příkon p e c e ....................................................................................................................248 Příkon pece při chodu n a p rá z d n o ..................................................................................................... 248 Výkon p e c e ...............................................................................................................................................248 Rychlost ohřevu, doba ohřevu ........................................................................................................... 249 Pracovní teplota pece, jm enovitá teplota pece, maximální teplota pece ........................... 249 Teplotní křivka ohřevu ......................................................................................................................... 250; Tepelná bilance plynové pece ........................................................................................................... 251 Účinnost plynové p e c e .........................................................................................................................25 Sankeyův diagram plynové p e c e ..................................................................................................... 25 111.6.6 T o p n é s y s té m y p ly n o vý ch p ecí Topný systém plynové p e c e ...............................................................................................................25 M ěření a regulace topných systémů plynových p e c í ................................................................ 2 І Z ab ezp ečen í topných systémů plynových p ecí .......................................................................... 25 111.6.7 V y u ž ití tep la sp alin p ly n o v ý c h p ecí Využití tepla spalin plynových p e c í.................................................................................................. 2£ Teplo spalovacího vzduchu, příkon spalovacího v z d u c h u ...................................................... Щ Úspora tepla ohřevem spalovacího v z d u c h u ...............................................................................26 Rekuperace .............................................................................................................................................21 Konvekční re k u p e rá to r.........................................................................................................................26 Sálavý re k u p e rá to r................................................................................................................................ 2 І Sálavě - konvekční r e k u p e rá to r....................................................................................................... 25 Regenerace ............................................................................................................................................ 2e R e g e n e rá to r............................................................................................................................................ 25 Spalinový k o t e l ....................................................................................................................................... 26 111.6.8 Ř íze n é a tm o s fé ry v p ly n o vý ch pecích Atm osféra v plynové p e c i ....................................................................................................................25 Exotermická a tm o s fé ra .........................................................................................................................2 j Endotermická a tm o s fé ra ...................................................................................................................... 2 / Dusíkovodíkové a tm o s fé ry ................................................................................................................. 2 j
10
IN F O R M A Č N Í SY STÉM GA
Obsah
„1 .6 .9 Z k o u š k y p ly n o v ý c h pecí, d o k u m e n ta c e p ly n o v ý c h n e rř Zkoušky plynových p e c í .................................................... y M
s,rana
— ir.r \ , , p n i vl y/ nnu ......................................... ......................................................................................... ..... ............................................................................... 273 Zkouška rozvodu u ^ 2?4 D o kum e ntace plynové p e c e ..................................................................................................... Mtetní provozní řád plynové p e c e ....................................................................................................... 274 274 ,VM . -i. - «I.,r%rv\/Ó П Р Г Р ........................................................................................................................................................................... R e v iz n T í kniha plynové pece .................................................................................................................275
... 7 Z vláš tn í p lyno vé s p o třeb iče Spalovací pec na nemocniční o d p a d y ............................................................................................. 277 Kremační p e c .............................................. ^78 Zařízení pro ohřev železničních nákolku ........................................................................................ 279 Přípravek pro ohřev konců trub ....................................................................................................... 280 Pec pro sušení automobilových p ru ž in ............................................................................................. 281 Zařízení pro požehování tkanin ......................................................................................................... 282 Zařízení pro opalování izolace plynovodních trub ........................................................................ 283 Kotel pro ohřev plynu v regulačních stanicích .............................................................................. 284 Rmutomladinová p á n e v ........................................................................................................................ 285 Pražič k á v y .................................................................................................................................................285 Plynová pochodeň sousoší “Práce a věda" ....................................................................................286 111.8 O dvod sp alin z plynových s p o třeb ičů Odvod spalin z plynového s p o tře b ič e ................................................................................................288 Kouřovod ................................................................................................................................................... 289 K o m ín ...........................................................................................................................................................290 Tah komína, přiroz. Tah, nucený tah ................................................................................................291 Tlakové ztráty v kouřovodech a v komínu ...................................................................................... 292 Výška k o m ín a ............................................................................................................................................ 293 Průřez komína ..........................................................................................................................................294 PO PIS O B R Á ZK Ů L E X IK O N U S P A L O V Á N Í P L Y N U ............................................................... 295 L IT E R A T U R A ............................................................................................................................................ 300 A B EC ED N Í R E J S T Ř ÍK H E S E L ......................................................................................................... 303
Q '"F O R M A Č N Í s y s t é m
gas
