3.para i kotao

8/16/2019 3.PARA i Kotao

1/47

VODENA PARA- dijagram faznih prelaza


2/47

VODENA PARA- p-v dijagram


3/47

VODENA PARA- T-s dijagram


4/47

VODENA PARA- i-s dijagram


5/47


6/47


7/47

i-s dijagram za odredjivanje stanjapare


8/47

Promene stanja vodenepare

Kao i kod idealnog gasa !pro"esima promene stanja vodenepare potre#no je odreditinepoznate veli$ine stanja kao i

koli$in! toplote apsol!tni i tehni$kirad i promen! !n!tra%nje energije ientropij!&


9/47

'! ( !) - !* ( i) - i* - +p)v)

- p*v*, isto za svepro"ese Izohorska promena stanja: .*) ( !) - !* ( i) - i* - v+p) - p*, l*) (

/ lt *) ( v+p* - p),


10/47

Izotermska promenastanja


11/47

Izobarska promena stanja

.*) ( i) - i* ( !) - !* 0 p+v) - v*, l*)( p+v) - v*, lt *) ( /&


12/47

Izentropska promena

stanja (s=const) .*) ( / l*) ( !* - !) lt *) ( i* - i)&


13/47

Isticanje iz mlaznika

Razmatra se pro"es izentropskog +s ("onst, isti"anja iz mlaznika koji jespojen sa rezervoarom velikezapremine


14/47

1avisnost #rzine isti"anja +2), i

masenog protoka +m, ! f!nk"ijiodnosa pritiska 3( p)4p*


15/47


16/47

Goriva 5 %irem smisl! svaka materija koja kad se zapali

#rzo sagoreva razvijaj!6i toplot! tj& ! se#i imaelemente sa kojima 6e kiseonik iz vazd!ha st!piti !

hemijsk! reak"ij! i o#razovati hemijsko jedinjenje&

Da #i se te materije primenjivale ! ind!striji kaogoriva7*, moraj! postojati ! velikim koli$inama), moraj! #iti jeftine8, moraj! #iti pogodne za lo9enje ! lo9i%tima

:, moraj! svojom $vrstinom omog!6avatitransportovanje na velike daljine;, moraj! #iti sposo#ne za skladi%tenje +da d!9imstajanjem na vazd!h! ne menjaj! svoj o#lik isastav i da ne podle9! samozapaljenj!,&


17/47

Podela goriva

Prirodna goriva -


18/47

Elementarni sastav goriva !koliko poznajemo pro"ent!alni !deo svakog

elementa koji ! njem! !=estv!je7

>+?, 0 @+?, 0 O+?, 0 N+?, 0 +?, 0 A+?, 0B+?, ( *//?

Ugljenik predstavlja najvaCnij! komponent!goriva jer ga pro"ent!alno ima najvie ! njem!i to se njegovim sagorevanjem oslo#adjazna=ajna koli=ina toplote&

Vodonik se o#i=no ! goriv! javlja vezan sadr!gim elementima ili ! meavini sa njima& Ako je slo#odan onda se sjedinj!je sa kiseonikom io#raz!je vod!&


19/47

Kiseonik nije gorivi element alipotpomaCe i omog!ava sagorevanje&

Koli=ina kiseonika ! goriv! smanj!jepotre#n! koli=in! kiseonika iz vazd!ha& Azot se ! goriv! nalazi ! sklop!

sloCenih organskih hemijskih jedinjenja& 5

gasovitim gorivima ima ga mnogo vienego ! =vrstim i te=nim& Sumpor se ! goriv! moCe javiti !

sagorivom i nesagorivom o#lik!&

Pris!stvo s!mpora ! goriv! je nepoCeljno&Oksidi s!mpora ! dodir! sa vodomo#raz!j! s!mporast! odnosno s!mporn!kiselin! koja del!je korozivno napostrojenje i zagadj!je Civotn! sredin!&


20/47

Toplotna mo} goriva

Toplotna mo goriva je ona koli=inatoplote koje se oslo#adja pri potp!nomsagorevanj! jedini=ne mase goriva odkoga je toplota do#ijena& Toplotna mogoriva se izraCava ! kF4kg za =vrsta

goriva i te=na goriva& ili ! kF4nm8 zagasovita goriva&


21/47

• Donja toplotna mo +@d, predstavljakoli=in! toplote koja se oslo#adja

potp!nim sagorevanjem *kg ili *nm8 goriva !z !slov da se voda !prod!ktima sagorevanja nalazi !parnom stanj!&

1a prakti=ne svrhe je merodavna donjatoplotna mo goriva jer pri sagorevanj!goriva ! ind!strijskim loCitima prod!ktisagorevanja odlaze ! atmosfer! satemperat!rom viom od *///> a sanjima i voda ! parnom stanj!&


22/47

Izra~unavanje toplotne mo}i iz

elementarnog sastava goriva

o#raza" Dr!tva nema=kihinCenjera +VDG-o#raza",&

za drvo se predlaCe izra=!navanjepreko o#ras"a7

][105)8(5,1420340 kg

kJ

S

O

H C H g ⋅+−⋅+⋅=

]kg

kJ[)

16

OH(5,1420C340H g −⋅+⋅=


23/47

Izra~unavanje toplotne mo}i izhemijskog sastava goriva

gde s!: @g" @gl @ge- prose=nevrednosti gornjih toplotnih moi7

"el!loze i njoj sli=nih jedinjenja+hemi"el!loze i sl&, lignina iekstraktiva respektivno&

][100100100 kg

kJ P H

P H

P H H e ge

l gl

c gc g ⋅+⋅+⋅=


24/47

Priprema vode

Primese koje se javljaj! ! vodi za napajanje

parnog kotla mog! da #!d!7 mehaničke sa veli$inom zrn"a /* +Hm, +m!lj

glina i dr&, koloidne sa veli$inom zrn"a /* do

///*+Hm, +masni sastoj"i !lje i dr&, koji semog! zadr9ati na Iltr! +pre$ista$!, od hartije rastvorljive primese sa veli$inom zrn"a

ispod ///* +Hm, +razni gasovi razna hemijska jedinjenja-kar#onati i #ikar#onati kal"ij!mamagnezij!ma i natrij!ma,& Rastvorljiveprimese na vi%im temperat!rama o#raz!j!takozvani kotlovski kamen ili kotlova"&


25/47

Prečišavanje vode zanapajanje kotlova

!" Postupci za udaljavanjemehaničkih primesa

Jehani$ke primese mog! da #!d! organskog ilimineralnog porekla& Prema svojim spe"iI$nimte9inama ! odnos! na spe"iI$n! te9in! vodemehani$ke primese mog! da #!d!7 plivaj!6e

le#de6e i tone6e& toga se !dalj!j! iz vode7prop!tanjem kroz sita taloCenjem iliIltriranjem& 1a odstranjvanje Inih primesakoriste se razli=iti Ilteri napravljeni od drvenev!ne lj!nka peska koksa&


26/47

#" Postupci za udaljavanje kolodnihprimesa

Koloidne primese s! pored dr!gih sili"ij!m-oksid +iO), masti !lja&

ili"ij!m-oksid se odstranj!je !z pomos!lfata amonijaka&

Jasti i !lja se odstranj!j! asorp"ionim ilielektri=nim post!pkom& Asorp"ioni post!pakpodraz!meva dodavanje pah!ljaste materijekoja stvara In! mreC! koja pri tonjenj!

povla=i sitne =esti"e i taloCi ih na dn!&Odatle se ne=istoe odstranj!j! Iltriranjem&Primenom dr!gog post!pka se elektri=nomstr!jom od Inih =esti"a masnoe o#raz!j!kapi koje se iz vode odstranj!j! Iltriranjem&


27/47

$" Postupci za udaljavanjerastvorljivih primesa

Rastvorljive primese !glavnom s! hemijska jedinjenja7 kar#onati #ikar#onati s!lfati ihloridi kal"ij!ma magnezij!ma i natrij!ma& Ovihemijski sastoj"i vrlo s! %tetni jer kar#onatinagrizaj! kotlovske povr%ine +tj& onekorodiraj!, dok #ikar#onati o#raz!j! kotlovskikamen koji se ! $itavim slojevima nahvata nametalnim povr%inama&


28/47

Tvrdo6a vode

Tvrdo6a vode izra9ava se ! stepenima tvrdo6e& Takonpr& jedan nema$ki stepen tvrdo6e koji je kod nas !

primeni ima voda "iji jedan litar sadr9i */mg kal"ij!m-oksida +nega%enog kre$a >aO, ili ekvivalentn!koli=in! magnezij!m-oksida +JgO, koja iznosi )mg&O#ele9ava se sa *o d& Pored nema$kog stepenatvrdo6e postoji i fran"!ski engleski i ameri$ki&

5k!pna tvrdoa se moCe predstaviti kao z#irkar#onatne +nestalne, i nekar#onatne +trajne, tvrdoe&

UKUPNA TVRDOA = N!"TA#NA TVRDOA $"TA#NA TVRDOA

Nestaln! tvrdo! =ine joni >a)0 i Jg)0 koji senalaze vezani sa #ikar#onatima a trajn! nekar#onatn! =ine7 s!lfati hloridi silikati i dr!ge solikal"ij!ma i magnezij!ma&

manjenje tvrdo6e vode se naziva omekšavanje&


29/47

*, Post!p"i hemijskog omek%avanjavode

posti9e se odstranjivanje ukupne tvrdo6e napojne vode

a, post!pak talo9enja - o#!hvata izdvajanje kar#onata >a i Jgiz vode !potre#om hemijskih jedinjenja7 kre$no mleko+>a+O@,), soda +Na)>O8, i lj!ta soda +NaO@,&

#, post!pak razmene - voda prop!%ta kroz spe"ijalni Ilter odsinteti$ke materije perm!tit jako poroznom str!kt!rom ivelikom !n!tra%njom aktivnom povr%inom vez!je kar#onate>a i Jg&

), Fonski razmenjiva$i - zna$ajna !laganja i velikeeksploata"ione tro%kove !glavnom kod podstani"adaljinskog grejanja&

8, Jagneti - tako %to se postave oko "evi ! "ev ili !grade !

"evovod !redaji sa magnetima +naj#olje,& Ne smanj!je setvrdo6a vode ve6 se smanj!je aInitet kar#onata kaizdvajanj! ! o#lik! naslaga&

:, Post!pak destila"ije vode isparavanje vode ! ispariva$imaa potom njena kondenza"ija radi odstranjivanja soli >a i Jg&


30/47

KOTLOVG Kotao predstavlja ! stvari zatvoreni s!d ! kome

se vri zagrevanje +toplovodni kotao, iliisparavanje vode + parni kotao, pomo! toplotekoja se oslo#adja pri sagorevanj! goriva ! lo9i%t!&

Mto se ti=e same konstr!k"ije kotla kotlovskiagregat mo9e #iti izradjen ! vid! c%&%n'ra ili !vid! komb%nac%je c%&%n'ra % ce% Kom#ina"ijom"ilindra i "evi poveava se aktivna povr%ina krozkoj! prolazi toplota od vrelih gasova sagorevanjana vod!& Time se posti9e #rza prod!k"ija vodenepare i !teda ! goriv!& Ako ! "evima str!je vreligasovi sagorevanja tada se one nazivaj! grejne"evi& Ako se ! "evima nalazi voda tada senazivaj! vodogrejne "evi&


31/47

Vrste kotlova premakonstr!k"iji

Gzgled kotlova saplamenim "evima

Kotao sanagn!timvodogrejnim

"evima


32/47

Podela kotlova Prema vrsti +fazi, radnog !ida koji

stvaraj! na izlaz! iz kotla na7

*, Toplovodne +ne podleC! drCavnom nadzor! jer nema promene faze radnog !ida,

), Parne +podleC! drC& nadzor! !koliko jenadpritisak iznad *#ar i proizvod pritiska izapremine iznad /8m8#ar, dele se na7

a, kotlove sa +s!vo, zasienom vodenomparom

#, kotlove sa pregrejanom vodenom parom


33/47


34/47


35/47


36/47

$irkulacija vode kodparnog kotla

Toplota kojom se kotao zagreva pretvara vod! !voden! par!Q na taj na$in postoje ! samom kotl!odnosno njegovoj vodi na pojedinim mestima

podr!$ja isp!njena vodom a na pojedinimmestima podr!$ja isp!njena me%avinom vode ivodene pare& 5sled toga postoje razlike !spe"iI$nim te9inama !ida ovih podr!$ja $ime seizaziva "irk!la"ija +kretanje, vode i pare !kotlovskom prostor! +agregat!,& Pri tom o#lastime%avine vode i vodene pare sa manjomspe"iI$nom te9inom vr%e kretanje +od dna kotla namest! njegovog zagrevanja, prema gore doko#lasti samo sa vodom str!je nadole&

& š


37/47

%otlovsko lo&ište

Lo9i%te tre#a da omog!6i goriv! dasv! svoj! hemijski vezan! koli$in!toplote oslo#odi ! njegovomprostor! #ez velikog mehani$kog

propadanja nesagorelog goriva krozpro"epe re%etke +nesagorivi ostatakpepeo, i hemijskih g!#itaka&

Delimo ih !glavnom na7 lo9i%ta sare%etkom i lo9i%ta sa gorionikom&


38/47

*,Lo9i%ta sa re%etkom sl!9e za sagorevanje$vrstog goriva iz!zev !gljene pra%ine&

Prema polo9aj! re%etak mo9e #iti7 ravna ikosa Kod lo9i%ta sa kosom re%etkom sagorevanje

goriva se o#i$no izvodi ! zonama +eta9ama,&

Doziranje goriva mo9e da #!de ručno iliautomatizovano +mehaniza"ijompne!matskim transportom i sl&,

), Lo9i%ta sa gorionikom sl!9e za sagorevanje

$vrstih goriva kao i za sagorevanje te$nih igasovitih goriva& To s! lo9i%ta ! kojimasagorevaj! vrlo sitni deli6i $vrstog goriva+pelet !gljena pra%ina i sl&, o#i$no !

tzv.lebdećem stanju !uidizovanom sloju"&


39/47

*,Lo9i%ta sa re%etkom


40/47

V ki


41/47

Vrste tapova reetki


42/47

),Lo9i%ta sa gorionikom


43/47

Za potpuno sagorevane nekog !vrstog gor"va na re#etk"

parnog kot$a potre%na e ve$"ka ko$"!"na va&'ua Za to e potre%no o%e&%e'"t" pro$a& ove ko$"!"ne va&'ua kro& pro*epena re#etk" " kro& s$o gor"va na no ra'" u$aska u $o+"#n" prostor, pr" !eu se ora ostvar"t" ra&$"ka pr"t"ska va&'ua u

pepeon"ku " pr"t"ska u $o+"#tu JoCe #iti7 prirodna +stvorena konstr!k"ijom kotla,

i veta=ka +p!tem7 ventilatora ejektora i sl&,&Ve%ta$ka se $esto naziva i sek!ndarni vazd!h&

Ve%ta$ka mo9e #iti7 !d!vavanjem vazd!ha pod pritiskom

ispod re%etke lo9i%ta +donja, ili izd!vavanjem vrelih gasovaod sagorevanja iz lo9i%nog prostora $ime se omog!6!je!lazak sve9eg spolja%njeg vazd!ha +gornja, - promajap!tem sisanja&

Promaja kod parnogkotla


44/47

Promaja kod parnogkotla Promaja ima zadatak da7

*& LoCit! dovede potre#n! koli=in!vazd!ha za sagorevanje

)& Prod!kte sagorevanja provedekroz postrojenje +kotlovskiagregat ,

8&

Da dimne gasove odvede ! vievazd!ne slojeve kako #i se!manjilo njihovo tetno dejstvona okolin!&


45/47


46/47

Ozid parnog kotla

Ozid kotla ima trostr!ki zadatak7*& Da spre=i toplotne g!#itke !

spoljn! okolin!

)& Da osig!ra izvesne delove kotlaod previsoke temperat!re

8& Da !smeri i sprovede prod!kte

sagorevanja kao nosio"etoplote kroz "eo sistem kotla

OPREJA KOTLA


47/47

OPREJA KOTLA

3.para i kotao

Documents