Kotlarnice

1. Kotlarnice

2. Para • efikasnaijeftinazaproizvodnju • lakoijeftinodistribuira do mestaupotrebe • jednostavnaza upravljanje • energijase lakopredajeprocesu • široko upotrebljiva

3. Para • Ako pritisak ostaje konstantan dovodjenje toplote ne uzrokuje dodatno zagrevanje vode vec se stvara zasicena para. • Temperatura kljucale vode I zasicene pare u istom sistemu je ista,ali je energija mnogo veca u pari. • Pri atmosferskom pritisku temperatura zasicenja je 100 stepeni. Medjutim ako povecamo pritisak, to nam dozvoljava dodavanje vise toplote

5. Principi u radusaparomiprenostoplote Kvalitet pare • Čistoća • Suvoća • Ne sadrži vazduh i gasove koji ne kondezuju

6. Čistoća • U sistemu se mogunaći nečistoće kojemoguoštetitisistem pa se zatopraktikujestavljanjeprečistača pare

7. Suvoća • Bitno je da para bude suva jer u suprotnom dolazi do korodiranja opreme

8. Ukoliko se kondenzatnakupimozezatvoriticev. Voda je gustaine moze se kompresovati, ikadaputujevelikombrzinomdobijavelikukoličinukinetičkeenergijei može oštetitisistem. Ova pojava se zovevodeničekić.

9. Prenos toplote • Kada god postojitemperaturnigradijent, bilo u prenosniku, iliizmedjudvaprenosnikajaviće se prenostoplote. To se mozejavitina 3 načina: provodjenjem, strujanjemizračenjem.

10. Opštajednačinakorišćenazaračunanjeprenosatoploteprekonekepovršineje:Opštajednačinakorišćenazaračunanjeprenosatoploteprekonekepovršineje: . Q=Prenesenatoplota u jedinicivremena (W (J/s)) U=Celokupankoeficijentprenosatoplote (W/m² K iliW/m²°C) A=Površinaprenosatoplote (m²) ΔT=Temperaturnarazlikaizmeđu primarnogisekundarnogfluida (K ili°C) Slojevipriprenosutoplote:

11. Zavisnost temperature zagrevanog fluida koji prolazi kroz izmenjivač toplote U početkuje najveća razlikaizmeđu temperature pare i temperature proizvodapa se proizvodbrže zagreva.

12. Merenje potrošnje pare

13. Merenje parnim protokomerom • Mere se protok i temperatura i procenjuje se potrošnja pare

14. Merenje kondenzatskom pumpom • Svako pražnjenje se registruje, procenjuje se kapacitet pražnjenja, pa se procenjuje količina pare

15. Merenje sakupljanjem kondenzata • Sakupljanjemkondenzata u posuduinjegovimmerenjemmožemoutvrditipotrošnju pare, ali je manašto u pojedinimprocesima ne mozemosakupljatikondenzat.

16. Grejanjekalemimaiomotačima

18. Grejanjeubrizgavanjem • Rešetkasta cev se stavlja u rezervoar Ovorešenjeje jeftino, aliproizvodimnogobuke I vibracija. Efektivnijametoda je da se uzmeobičan ubrizgivačpare

20. Upotreba pare u cevima, vazdušnim grejačima, razmenjivačima toplote i industriji

21. Grejanjevazduha

22. Izmenjivači toplote

23. Prateće linije

24. O kotlu Parnikotao je posuda pod pritiskomkojasadržiključaluvodenu parunatemperaturivišojod 100°C I njegovdizajn I funkcionisanjesupokriveniodstranesloženihstandarda I propisa.

25. Goriva za kotlove Tri najcescagorivakorisćenau parnimkotlovimasu: • ugalj, • nafta • gas • industrijski i komercijalni otpad • struja

26. Ugalj Vrste uglja: • treset • lignit • bitumenski • polubitumenski • antracit Kao gorivozakotlove se koriste: • bitumenskiugalj • antracit

28. Upotrebaugljazakotlove je u opadanjuzbog: • dostupnosti I cene • brzineodzivanapromeneopterecenja – postojiznacajnokasnjenjeizmedjujavljanjapotrebezatoplotom, smestanjauglja u kotao, paljenjeuglja I proizvodnje pare kako bi zadovoljilipotrebe. Loše osobine uglja: • Pepeo • Emisija štetnih gasova Priblizno 8 kg pare moze biti proizvedeno sagorevanjem 1 kg uglja.

29. Naftni derivati Postoje klase za nafte koje se koriste za razlicite kotlove: • Klasa A – Dizel ulje ili gas • Klasa B – Loz ulje • Klasa C – Srednji mazut • Klasa D – Mazut Prednosti nafte u odnosu na ugalj: • krace vreme odziva izmedju zahteva i proizvodnje zahtevane kolicine pare • zbog toga mora manje energije biti zadrzano u kotlu, stoga kotao moze biti manji ipredavati manje energije okolini, dakle efikasniji • nema mehaničkih ložača • ulje sadrži samo tragove pepela • nema potrebe za skladištenjem I rukovanjemugljem Priblizno 15 kg pare moze biti proizvedeno od 1 kg nafte.

30. Gas Gas predstavlja gorivo za kotao koje lako sagoreva uz malo vazduha. Gas je dostupan u dva oblika: • prirodni gas, to je podzemni gas, koristi se u svom prirodnom stanju I sadrzi visok procenat metana. • LPG, tečni naftni gasovi, su gasovi koji se dobijaju preradom nafte I zatim se pod pritiskom cuvaju u tecnom stanju. Najcesci oblici su propan I butan. Prednosti sagorevanja gasa u odnosu na sagorevanje nafte: • ne postoji skladištenje, gas se prosleđuje direktno u kotlarnice • ne sadrže sumpor (jako malo), pa je količina sumporne kiseline u dimnim gasovima praktično 0

31. CHP postrojenja Danas postaju popularna CHP(Combined Heatand Power) postrojenja: • gasna turbina pokrece alternator za proizvodnju elektricne energije • izduvni gasovi( 500°C) su usmereni u kotao za proizvodnju pare

32. Odabir kotlova Bitne stavke o kojima treba voditi racuna su: • sigurnost snabdevanja gorivom • skladistenje goriva U zavisnosti od potreba, u skladu sakarakteristikama goriva (temperatura plamena ikarakteristike sagorevanja) koristi se kotao sa odgovarajućim gorivom. Postoje I kotlovi koji rade na gas, ali se mogu prebaciti u slucaju nedostatka gasa tako da sagorevaju neki od naftnih derivata.

33. Dizajn kotlova Razlikujemo: • Vatrocevne kotlove • Vodocevne kotlove

34. “Shell” kotlovi – vatrocevni kotlovi • Kod njih je cela povrsina za prenos toplote unutar celicne skoljke. Produkt sagorevanja prolazi kroz kotlovske cevi, koje predaju toplotu kotlovskoj vodi koja ih okruzuje. • Postoji nekoliko razlicitih kombinacija rasporeda cevi koji se koristi u ovim kotlovima, kao I razlicit broj korisnih prolazaka cevi sa toplotom pre nego sto se isprazne.

36. Primer dve tipicne dvoprolazne kotlovske konfiguracije

37. Lancashire kotao

38. Economic boiler (two-pass, dry back)

39. Economic boiler (wet back)

40. Packaged boiler – upakovani kotao

41. Poređenje različitih izvedbi 5 000 kg / hkotlova Cetvoroprolazni kotlovi su toplotno najefikasniji, ali tip goriva kao iradni uslovisprečavaju njihovu češću upotrebu.

42. Thimble (karika)kotao

43. Ograničenja vatrocevnih kotlova Kod vatrocevnih kotlova toplota se prenosi provođenjem. Postoje ograničenja u naprezanju kotla, najveće naprezanje je na obimu cilindra. Vatrocevni kotlovi ne proizvode vece kolicine pare od  27 000 kg / h pa ako je potrebna veca količina koriste se posrtojenja sa vise kotlova.Takodje zbog velikih prečnika cilindara pritisak ne moze biti veci od 27 bar, za vece pritiske koriste se vodocevni kotlovi.

44. Vodocevni kotlovi

45. Kod ove vrste kotlova voda cirkulise unutar cevi, a izvor toplote ih okružuje. Zbog cevi manjeg prečnika veći pritisak mogu podneti cevi, uz isto naprezanje, nego kod vatrocevnih kotlova. • Vodocevni kotlovi se koriste u postrojenjima za proizvodnju elektricne struje koja zahtevaju: • Veliku kolicinu izlazne pare (do 500 kg/s) • Visok pritisak pare (do 160 bar) • Pregrejanu paru (do 550°C) • Ipak koriste se I umanjim velicinama, I u istu svrhu kao I vatrocevni kotlovi. • Mali vodocevni kotlovi mogu se proizvesti I sastavljeni u jednicu puput upakovanih vatrocevnih kotlova dok se veci sklapaju na licu mesta . • Mnogi vodocevni kotlovi funkcionisu na principu prirodne cirkulacije vode.

46. Vodocevni kotao

48. Prenos toplote zračenjem – peć Postoji prostor izmedju plamena iz gorionika I vodenih cevi. Zidovi peci su cevi spojene I dizajnirane tako da apsorbuju zracenje iz plamena.

49. Provođenje toplotestrujanjem i provođenjem. Veliki kotlovi mogu imati nekoliko cevi u redu kako bi primili maksimalnu toplotnu energiju.

50. Kotao sa uzdužnim bubnjem