PARNÍ KOTEL NA SPALOVÁNÍ TŘÍDĚNÉHO ODPADU 85T/H

Transkript

1 VYSKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRN UNIVERSITY F TECHNLGY FAKULTA STRJNÍH INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY F MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE PARNÍ KTEL NA SPALVÁNÍ TŘÍDĚNÉH DPADU 85T/H STEAM BILER FR SRTED WASTE BURNING 85T/H DIPLMVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS AUTR PRÁCE AUTHR VEDUCÍ PRÁCE SUPERVISR Bc. ZDENĚK VÍTÁMVÁS oc. Ing. ZDENĚK SKÁLA, CSc. BRN 0

2 Vyoé učení echnicé v Bně, Faula ojního inženýví Enegeicý úav Aaemicý o: 00/0 ZADÁNÍ DIPLMVÉ PRÁCE uen(a): Bc. Zeně Víámvá eý/eá uuje v magieém navazujícím uijním ogamu obo: Enegeicé inženýví (0T05) Řeiel úavu Vám v oulau e záonem č./998 o vyoých šolách a e Suijním a zušebním řáem VUT v Bně učuje náleující éma ilomové áce: v anglicém jazyce: Paní oel na alování říěného oau 85/h Seam boile fo oe wae buning 85/h Sučná chaaeiia oblemaiy úolu: Návh aního ole na alování říěného oau.výhřevno oau 0,5 MJ/g Paamey řehřáé áy 4, MPa,40 C. Teloa naajecí voy 05 C Cíle ilomové áce: Navhněe oel,uořáání eloměnných loch a oveďe eelný výoče

3 Seznam oboné lieauy: čený. Janeba,Teyle: Paní ole, SNTL Paha, Buaj,F.: Paníole,olay o eelný výoče,ium VUT v Bně Veoucí ilomové áce: oc. Ing. Zeně Sála, CSc. Temín oevzání ilomové áce je anoven čaovým lánem aaemicého ou 00/0. V Bně, ne..00 L.S. oc. Ing. Zeně Sála, CSc. Řeiel úavu of. RND. Miolav Douovec, CSc. Děan fauly

4 ABSTRAKT Tao ilomová áce e zbývá návhem aního ole na alování říěného oau. S ohleem na ožaované výuní aamey áy a zaané alivo byla ouně očena echiomeie alování, eelné záy a účinno ole, byly ozvženy eelné výony na jenolivé výhřevné lochy. Tyo eloměnné lochy byly náleně eailněji očeny a navženy. KLÍČVÁ SLVA aní oel, říěný oa, eloměnné lochy, eonomizé, výaní, řehřívá ABSTRACT Thi hei eal wih a ojec of eam boile o combuion of efue-eive fuel. Wih eec of equie fuel an ouu aamee of he eam wa woe ou oichiomey, enegy lo an boile efficiency, hea flow wa allocae o iniviual hea exchange uface. The hea exchange uface wa calculae an ojec in eail. KEY WRDS eam boile, efue-eive fuel, hea exchange uface, economize, evaoao, ueheae

5 BIBLIGRFICKÁ CITACE DIPLMVÉ PRÁCE: VÍTÁMVÁS, Z. Paní oel na alování říěného oau 85/h. Bno: Vyoé učení echnicé v Bně, Faula ojního inženýví, Veoucí ilomové áce oc. Ing. Zeně Sála, CSc..

6 ČESTNÉ PRHLÁŠENÍ Pohlašuji, že jem uo ilomovou áci vyacoval amoaně na zálaě onzulací veoucím ilomové áce oc. Ing. Zeňem Sálou, CSc. a Ing. Beřichem Heinzem. Byla využia i oboná lieaua, uveená v eznamu oužié lieauy. V Bně Bc. Zeně Víámvá

7 PDĚKVÁNÍ Děuji mému veoucímu ilomové áce oc. Ing. Zeňovi Sálovi, CSc. a anu Ing. Beřichovi Heinze za řínoné onzulace, cenné ay a řiomíny ři vobě éo áce.

8 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav bah. ÚVD.... Naláání oay... Tříěný oa... Chaaeiiy ole o alování omunálního oau.. 5. STECHIMETRICKÉ VÝPČTY.. 6. Minimální objem vzuchu a alin.. 6. Enalie vzuchu a ouů alování bez vlivu eciulace. 9. Enalie alin ři eciulaci.... I- iagam alin uvažováním eciulace... ZÁKLADNÍ BILANCE KTLE 4. Telo řiveené o ole.. 4. Teelné záy ole a účinno. 5.. Záa hořlavinou ve alinách 5.. Záa hořlavinou v uhých zbycích 5.. Záa fyzicým elem uhých zbyů Záa ílením ela o oolí Záa cielným elem alin Teelná účinno ole. 7. Výobní elo áy a množví aliva Výobní elo áy Množví aliva 7 4. VÝPČET SPALVACÍ KMRY A MŘÍŽE Konuční návh ohnišě a mříže Návh velioi ohnišě Návh mříže Teelný výoče ohnišě Součiniel M. 4.. Bolzmannovo čílo Sueň čenoi ohnišě 4..4 Telo řeané v I. ahu 5 5. VÝPČET KNVEKČNÍCH PLCH 6 5. Tlaové záy v jenolivých výhřevných lochách 6 5. Rozvžení eelného výonu ole na jenolivé výhřevné lochy Přehřívá P Přehřívá P Přehřívá P Závěné uby Výaní hřívá voy Celové ořebné elo 0 5. Pilový iagam. - -

9 Koel na alování říěného oau 6. TEPELNÝ VÝPČET MŘÍŽE.. 6. Součiniel řeuu ela áláním. 6. Součiniel řeuu ela onvecí.. 6. Součiniel ouu ela Telo oebané mříží Konola eloy alin na výuu z eloměnné lochy TEPELNÝ VÝPČET II. TAHU Konola ychloi alin ve II. ahu Součiniel řeuu ela áláním Součiniel řeuu ela onvecí Součiniel ouu ela Telo oebané ve II. ahu Konola eloy alin na výuu z eloměnné lochy TEPELNÝ VÝPČET III. TAHU Vaná omoa Konola ychloi alin ve III. ahu Součiniel řeuu ela áláním Součiniel řeuu ela onvecí Součiniel ouu ela Telo oebané ve vané omoře Konola eloy alin na výuu z eloměnné lochy Úe A Membánová ěna Výaní Závěné uby Úe B Membánová ěna Přehřívá P Závěné uby Úe C Membánová ěna Přehřívá P Závěné uby Úe D Membánová ěna Přehřívá P Závěné uby TEPELNÝ VÝPČET IV. A V. TAHU hřívá voy KNTRLA TEPELNÉ BILNCE KTLE ZÁVĚR...0 Použiá lieaua 0 - -

10 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav. Úvo. Naláání oay V oce 009 bylo v Čeé eublice vyouováno, mil. un omunálního oau []. Přeože v říění oau aříme evoé šičce, vžy zůane učiý oíl, eý e o ecylaci ouží neá a čao a ončí na láách. Ve věšině áů Evoy e ao čá oau aluje v moeních alovnách, čímž z jina nevyužielného maeiálu zíávají elo a eleicou enegii. Přílaem nám může bý naříla Švýcao, eé ionuje jením z nejvyělejších oaových hooářví. Ze je láování áem zaázáno. Komunální oa využívají z cca. 45% láově a z cca. 55% enegeicy v alovnách []. Čeá eublia má ouze ři věší alovny, a o v Paze, Bně a Libeci. Enegeicy a využívá jen ai 9% uhého omunálního oau (TK). Zhuba 80% TK ončí na láách [], eé zabíají a hyzí ajinu a navíc ouují leníové lyny. Paicy jeinou výhoou láování je uečno, že je o nejlevnější zůob naláání oay. Naoi omu mezi výhoy alování můžeme zařai již zmiňované využií enegeicé honoy TK, nížení objemu na jenu eeinu a nížení hmonoi na jenu řeinu. Jao nevýhoy můžeme zmíni neovnaelně ažší výavbu alovny v oovnání e láou a hozící nebezečí znečišění ovzuší.. Tříěný oa Ve alovnách lze využí jena neuavený měný omunální oa (SK), ja je obvylé naříla v ČR, nebo říěný oa. Teno uavovaný oa je éž nazývaný zaou RDF (efue eive fuel). Salovny na říěný omunální oa jou ovozovány naříla v USA. SK má ooi RDF nižší výhřevno a vyšší oelnao. Sovnání vlanoí neříěného oau a RDF aliva je o řeavu uveeno v ab..-. Tab..- Poovnání vybaných vlanoí SK a RDF (honoy jou ouze oienační) [4, 5] Paame/Palivo SK RDF Výhřevno [MJ/g] Vlho [%] Poelnao [%] bah íy [%] 0,-0,5 0,-0,5 bah chlou [%] 0,- 0,- Nevýhoou RDF aloven jou vša vyšší nálay vynaložené na úavu aliva. Pou výoby RDF je uveen na ob..-. Do haly závou je navezen oa (). Kvůli nežáoucímu úniu záachu je ze užován ola. Jeřábem () je SK ávováno o imáního iče (), e je mě ozcena na velio vhonou o ušení v ušičce (4). lučované lyny jou veeny ře cylon (5) a ezooizační zařízení (6) o omína (7). Vyušené alivo oačuje ře eaáoy (8) a říiče (9), e je z ůvoní hmoy zíáno řibližně 5% ovů, 50% RDF a 0% výměu. RDF e láá zejména z aíu a laů. Výmě obahuje zejména lo, eamiu a ach a je uláán na láách omunálního oau. Dále RDF oačuje o eunáního iče (0), e e mě í na velio ořebnou fomování o ele. K ocenému alivu jou řiána aiiva () oi hnií. Na onci oceu je RDF zevňováno ve zhuňovacím zařízení (), čímž zíá vyoou měnou - -

11 Koel na alování říěného oau hmono a evno ořebnou o řeavu, laování (), a alování. Výlený ou je na ob..-. Celý oce je lně auomaizovaný. Na úavu jené uny oaů e ořebuje řibližně 5-0 Wh [6]. () () (5) (7) () (6) (4) (8) (9) (4) () (0) () () () b..- Pou výoby RDF [7] b..- Palivo RDF ve fomě ele [8] - 4 -

12 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav. Chaaeiiy ole na alování omunálního oau Úolem éo ilomové áce je návh ole o alování říěného oau. Po alování TK e běžně oužívají ošové ole, oační ece, nebo fluiní ole. Nejvíce e ozšířily ole ošové, a o o voji univezálno z hleia yu oaů, jejich fyziálních vlanoí, velioi i z hleia ezónních změn. Po alování SK e nejčaěji oužívají ošy řeuvné, oiběžné řeuvné, vaiuvné, nebo válcové (b..-). Ve alovnách na RDF e zavila oužívá áový oš ohazováním (b..-). b..- Rošy oužívané o alování oaů [5] b..- Páový oš ohazováním, oiběžný [9] Vlivem oozních účinů alin jou ve alovnách omezeny aamey geneované áy laem 4MPa a eloou 400 C. Po vyšší aamey áy je řeba zajii oaření oi oozi výhřevných loch ole [0]

13 Koel na alování říěného oau. Sechiomeicé výočy Souhn zaaných aameů: Paamey ole: Složení aliva: výon ole 85 /h la řehřáé áy 4, MPa eloa řehřáé áy 40 C eloa naájecí voy 05 C i 0,5 MJ/g C 44,6 % N 0,8 % S 0, % A 9, % H 6,5 % 0,4 % W 7,5 % Cl %. Minimální objem vzuchu a alin Minimální objem ylíu ořebný o oonalé álení g aliva: min min,9 C H S ch ,0 4,0,06, ,6,0 + 6,5 4,0 + 0,,06 0,4,054 m Minimální množví uchého vzuchu o oonalé álení g aliva: min VS min 0,,054 VS min 5,0067m g 0, Součiniel, eeující oíl voní áy řiaající na m uchého vzuchu: ϕ χv + 00 ϕ c ,00 χv +, , 0,00 00 g (.-) (.-) (.-) ϕ - elaivní vlho vzuchu - aciální la voní áy na mezi yoi o anou elou vzuchu c celový la - 6 -

14 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Minimální objem vlhého vzuchu ořebný o oonalé álení g aliva: VV min χ v VV min VS min,06 5,0067 5,0868m g (.-4) bjem voní áy ve vzuchu ořebném o oonalé álení g aliva: V H V H VV min VS min ( χ ) 5,0868 5,0067 0,080m v VS min g (.-5) V eálných omínách by alování minimálním množvím vzuchu velo vyoým neoalům aliva. Poo e vyočená honoa uavuje zv. oučinielem řebyu alovacího vzuchu α. α VV VS VV min VS min (.-6) Na zálaě onzulace jem zvolil α,. Tao honoa ochází ze zušenoí z axe, z ožaovaného řebyu ylíu na onci ole. Suečný objem vlhého vzuchu ořebného o oonalé álení g aliva: VV VV VV min α 5,0868, 6,75m g (.-7) bjemy jenolivých lože alin: bjem C ve alinách: C C,6,0,6,0 C + 0, bjem S ve alinách:,89 S S,0 00 S,89,0 VS min 44,6 + 0,000 5,0068 0,88m 00 0, 00 0,008m g g (.-8) (.-9) - 7 -

15 Koel na alování říěného oau bjem N ve alinách:,4 N N + 0,7805 8,06 00 N,4 8,06 bjem A ve alinách: 0,009 A A VS min 0,8 + 0,7805 5,0068,94m 00 VS min 0,009 5,0068 0,046m Minimální množví uchých alin: SS min SS min C + S + N + g g 0,88 + 0,008 +,94 + 0,046 4,790m A g (.-0) (.-) (.-) bjem voní áy v minimálním objemu vlhých alin: S H S H 44,8 4,0 44,8 4,0 H ,5 + 00,4 8,06,4 8,06 W V + H 00 7,5 + 0,080,04 m 00 g (.-) Minimální objem vlhých alin: SV min SV min SS min + S H 4,790 +,04 5,87m g (.-4) bjem alin z g aliva ři alování řebyem vzuchu α : SV SV SV min + ( α ) VV min 5,87 + (, ) 5,0868 7,495m g (.-5) bjemové čái říaomových lynů S + C R R SV 0, ,88 0,6 7,495 (.-6) H H H SV,0454 7,495 0,405 (.-7) - 8 -

16 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav e H H S H + ( χ ) ( α ) v VS min,04 + (,06 ) (, ) 5,0067,0470m g Souče objemových čáí říaomových lynů SP SP R 0,6 + 0,405 0,5 Koncenace oílu ve alinách 0 A µ SV + 0 9, µ 7,495 H x ,859 g (.-8) (.-9). Enalie vzuchu a ouů alování bez vlivu eciulace α, Vzoový výoče je uveen o elou 500 C a řebye vzuchu. Výočy byly oveeny využiím hono měných enalií z ab..-. Komlení vyočíané honoy veličin jou uveeny v ab..-. Výlený I- iagam je znázoněn na ob..-. Enalie echiomeicých alin ( α ) : I I S min S min C i C + 0,88 994,4 + 0, , , ,7 +,04 794, ,5 0,09 459,5 46,7J g S i S + Enalie minimálního množví vzuchu ři eloě : I I V min V min VS min i VS + v H i H N i N + A i A + 5, , + 0, ,5 488,7J g H i H + a ú A i o (.-) (.-) Enalie alin o eloě, eé vzninou álením g aliva řebyem vzuchu α ( vzoový výoče o 500 C, α, ) : I I, α S, α S I S min + ( α ) I V min 46,7 + (, ) 488,7 580,J g (.-) - 9 -

17 Koel na alování říěného oau Tab..- Měná enalie lože alin i i [J.m - ] v záviloi na eloě [ C] (abula byla eavena ole hono z []) Teloa Měná enalie jenolivých lože alin i [J/m ] [ C] C S N A H oíle [J/g] vzuch uchý ,6 46,8,5, 9, 0,, , 9,5 9,07 50,6 80,4, 00 57,5 94, 59, , , ,8 60,4 9, 78,8 46,8 64,6 40, ,9 86,5 56,7 7,7 65,9 6,6 54, , ,7 794,5 459,5 684, , 557, 968, , , 650, , 978, , 5 760, , , , 7 98, Tab..- I- abula alin bez vlivu eciulace IalfaS [J/g] Teloa ISmin IVmin alfa [-] alfa [-] alfa [-] alfa4 [-] alfa5 [-] [ C] [J/g] [J/g],,5, , 66, 0, 56,4 86, 9,5 69, , 674,4 807, 0, 44,5 79, 48, ,0 57, 66,0 070, 4,6 586,0 99, ,8 05, 487,8 44,5 5,9 94,4 4540, 400 6,7 76, 6,7 447,7 4744,9 597, 66, ,7 488,7 46,7 580, 6008,0 6705,8 775, ,9 4, 587,9 654,9 70,5 849,7 949, , 4989, 64, 770,6 868,6 966,4, ,7 5759,5 70,7 8944,7 998,5,4 86, ,8 6545,8 8086,8 08,5 59,8 668,9 46, , 74,7 909, 44,9 764,6 4, 645,9 00 0, 849,9 0, 70,0 487,0 587,0 86, ,6 896,5 46,6 404,6 567,8 740, 009, 00 9,9 9780,6 9,9 5,7 708, 908, 97, ,8 060,9 46,8 6640,0 8548,7 0669,5 850, ,7 47,6 4,7 797,8 000,5 8,0 5749, ,9 7,6 595,9 9,8 5,7 986,0 7667, , 955, 756, 08,9 4540,8 7,9 58, ,8 5659,9 9754,8 4766,0 7584,7 076,7 544, ,7 998, 585,7 680, 576,9 97, 4568,0-0 -

18 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav I- iagam alin bez vlivu eciulace Enalie alin [J/g] ,7,5,0,,0 aliny vzuch Teloa alin [ C] b..- I- iagam alin bez eciulace o ůzné honoy řebyu vzuchu α. Enalie alin ři eciulaci Reciulace alin ve výočech objemů a enalií e uvažuje na celém úeu o mía zaveení ciulujících alin až o mía jejich oběu. Na zálaě onzulace volím oeficien eciulace 0,. bjem eciulovaných alin 0, 7,495,4879 m g (.-) oeficien eciulace - objem alin na g aliva v míě oběu bez vlivu na eciulaci bjem alin v eémoliv boě au o mía zaveení alin až o mía jejich oběu (.-) + 7, , 7,495 8,974m - objem alin v aném boě bez vlivu eciulace g Enalie alin v míě jejich zveení o au o míšení: I I I + I , 7, 7466,5J g (.-) - -

19 Koel na alování říěného oau I - enalie alin o aiabaicou elou lamene ( ϑ 44 C ), bez vlivu eciulace I a - enalie alin v míě oběu bez vlivu eciulace (0 C).. I- iagam alin uvažováním eciulace Výoče enalií alin uvažovanou eciulací e ovee obobně jao u alin bez eciulace. Jen u ařičných objemů lože alin ( C, N, ) e řioče eciulovaný objem, v našem říaě 0%. Vzoový výoče je uveen o elou 500 C a řebye vzuchu α,. Výočy byly oveeny využiím hono měných enalií z ab..-. Komlení vyočíané honoy veličin jou uveeny v ab..-. Výlený I- iagam je znázoněn na ob..-. Enalie echiomeicých alin ( α ) : (..-) I I S min S min C i C +, 0,88 994,4 +, 0, ,, , 0, ,7 +,,04 794,5 + +, 0,5 0,09 459,5 56,4 J g S i S + N i N + A i A + H i H + a ú A i o Enalie minimálního množví vzuchu ři eloě : I V min I V min VS min i VS + v H i H, 5, , +, 0, ,5 486,5J g (..-) Enalie alin o eloě, eé vzninou álením g aliva řebyem vzuchu α ( vzoový výoče o 500 C, α, ) : I I, α S, α S I S min + ( α ) I V min 56,4 + (, ) 486,5 6456,J g (..-) - -

20 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Tab...- I- abula alin uvažováním eciulace IalfaS [J/g] Teloa ISmin IVmin alfa [-] alfa [-] alfa [-] alfa4 [-] alfa5 [-] [ C] [J/g] [J/g],,5, ,8 99,4 4,8 07,6 4,5 8,4 44, ,7 809, 968,7 7,7 7,4 55, 778, , 68,6 96, 484, 777,5 0, 59, ,4 46,7 985,4 77,4 46,7 4709, 5448, ,5 4,7 406,5 5097, 569,9 656,8 75, ,4 486,5 56,4 6456, 709,7 8047,0 90, ,5 5077,4 65,5 7850, 8764, 9779,7 0, ,9 5986,9 760,9 976,7 054, 55,7 47, ,0 69,4 85,0 07,7 977,7 60,0 54, , 7855,0 9704, 7,8 6,7 50,7 7559, ,9 88, 09,9 7,5 57,5 7079,7 97, 00 4,5 9779,9 4,5 564,0 704,4 8980,4 94, 00 75,9 0755,0 75,9 687,5 875,4 0904,4 40, , 76,7 460, 886,0 0498,6 846,0 667, , 74,7 5896, 9968, 58,5 480,4 860, , 75, 774, 566, 406,6 678,7 0899, ,0 475,9 8475,0 87, 588,0 878, 00, ,8 6746, 075,8 644,6 9449,0 798, 78, ,7 879,9 705,7 979, 0,7 6860, 4497, ,9 978,7 04,9 806, 4, 478,0 54,6 Tab...- Enalie alin uvažovanou eciulací, řebyem vzuchu α,, řeočíaná na m Teloa I [ C] [J/m ] 0 0,0 5 4,5 00 7, , 00 4, , , , , 800 0, , , , , , , ,7 - -

21 Koel na alování říěného oau Enalie alin [J/g] I- iagam alin uvažováním eciulace ,7, 6000,0,5, aliny vzuch Teloa alin [ C] b...- I- iagam alin eciulací o ůzné honoy řebyu vzuchu α. Zálaní bilance ole. Telo řiveené o ole + i i v (.-) i v výhřevno aliva i fyzicé elo aliva Fyzicé elo aliva e uvažuje v říaech, y je alivo řeehříváno mimo oel. V jiných říaech e uvažuje fyzicé elo aliva jen ehy, ou laí neovno (.-). W i 4, ,5 4,9 50,6 (.-) Poože neovno není lněna, fyzicé elo aliva o výoče ela řiveeného o ole neuvažuji. 0,5MJ g i - 4 -

22 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav. Teelné záy ole a účinno Koel, ejně jao eéoliv jiné enegeicé zařízení, neacuje e oocenní účinnoí. Záy ole, eé nižují účinno zařízení, je nuné u návhu nového ole ohanou. U ole beeme v oaz náleující záy: - Záa hořlavinou ve alinách (záa chemicým neoalem) - Záa hořlavinou v uhých zbycích (záa mechanicým neoalem) - Záa fyzicým elem uhých zbyů - Záa ílením ela o oolí - Záa cielným elem alin (omínová záa).. Záa hořlavinou ve alinách Záa hořlavinou ve alinách je zůobena nezeagováním lynné hořlaviny, eá ochází z ohnišě olečně e alinami. bvyle oahuje malých hono. Lieaua [] uváí, že ji lze oonce ři návhu nových zařízení zaneba. Buu vša vycháze z [], ou volím: Z co 0,5%.. Záa hořlavinou v uhých zbycích Přeavuje záu neálenou hořlavinou v uhých zbycích (neoal ve šváře nebo uce, v oílu, v úleu, v ošovém oau). Při návhu nového zařízení e oel ělí jen na ři čái oel ve šváře zachycené v ohniši, oa ošem a úle z ohnišě []. Z Z + Z + Z c c cú c (..-) Z c záa neoalem v uhých zbycích zachycených v ohniši Z záa neoalem v úleu cú Z záa neoalem v ošovém oau c Jenolivé ložy záy Z Z c c C 00 C X A Z c : 9, 0500 c 600 0,496 % (..-) Z Z cú cú C ú 00 C ú X ú A , 0500 cú 600,68 % (..-) C i X i oíl hořlaviny v uvažovaném uhu uhých zbyů (voleno ole [], áový oš ohazováním) oíl oela z celového množví v alivu A řiaající na uvažovaný uh uhých zbyů, (voleno ole [], áový oš ohazováním) - 5 -

23 Koel na alování říěného oau ci Z c elo řiveené o ole výhřevno hořlaviny uvažovaného uhu uhých zbyů (ůměná honoa ci 600J g za řeolau, že alielné láy jou vořeny řevážně uhlíem) Z c + Z cú 0,496 +,68,764%.. Záa fyzicým elem uhých zbyů Tao záa očívá v nevyužiém ele ocházejících uhých zbyů. Z Z + Z + Z f f Jenolivé ložy záy Z f Z f fú X 00 C A f c Z f (ua, úle, oa inexy,ú,): 65 9, 0, , % (..-) (..-) Z fú X ú 00 C ú A c ú ú (..-) Z fú , , ,0 % c i i měné elo uhých zbyů oela eloa uvažovaného uhu uhých zbyů Z f Z f + Z fú 0, + 0,0 0,5%..4 Záa ílením ela o oolí Záa zohleňuje elo, uniající lášěm ole o oolí. Závií na velioi ovchu výonu ole, na valiě izolace ěn, zůobu olechování. Dle gafu v [] volím: Z 0,7% v..5 Záa cielným elem alin Komínová záa je ána eelnou enegií, ocházející v lynných alinách. Je ze všech zmíněných zá nejvýznamnější a uíž nejvíce ovlivňuje výlenou účinno ole. Závií na eloě alin a řebyu vzuchu ve alinách za olem []. Z Z (00 Z c I ), α S I 46,45 8,00 (00,8) 0500 vz, α S 5,75% (..5-) - 6 -

24 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav I S vz I S,α,α - enalie alin ři eloě za olem a řebyu vzuchu za olem α (volím,, 0 C) α - honoa byla anovena z I- iagamu - enalie alin ři eloě vzuchu v oelně vz (volím vz 5 C ) - honoa byla anovena z I- iagamu..6 Teelná účinno ole η η η 00 ΣZ 00 Z c Z co Z Z Z 00,764 0,5 0,7 0,5 5,75 v f 9,86% (..6-). Výobní elo áy a množví aliva.. Výobní elo áy Může bý éž označen jao celový eelný výon ole. v v M ( i i nv ),6 (4,6 440,) 6597,4W 65,97MW (..-) M aní výon ole [g. - ] i enalie řehřáé áy [J.g - ] i nv enalie naájecí voy [J.g - ].. Množví aliva Palivo řiveené o ole M M al al v η ,4 9, ,59g (..-) Palivo uečně álené M M v v Z c M al 00,764,59,467g 00 (..-) - 7 -

25 Koel na alování říěného oau 4. Výoče alovací omoy a mříže 4. Konuční návh ohnišě a mříže 4.. Návh velioi ohnišě Návh ozměů ohnišě vychází z eelného zaížení ošu, eé bylo le onzulace zvoleno q MW. Tao vyoé zaížení ošu je možné ávě u oužiého áového ošu ohazováním, e velá čá aliva hoří ješě ře oaem na oš. Teelné zaížení ošu q q M al S M al S q i i (4..-),59 0,5 S 6,7 m Z ao vyočené lochy ošu byla navžena éla a šířa ošu, náleně éla a šířa ohnišě. Řez vním ahem je znázoněn na ob Výša ohnišě byla zvolena 7 m ohleem na ožaovanou elou na onci ohnišě ϑ o. Tao eloa by měla bý ou možno a nízá, aby ve uhém ahu již nehozila chloová ooze a aby nebylo nuné membánovou ěnu ve II. ahu oařova návaem Inconelu. Po ůchou alin mříží lene eloa alin na 95 C a le ob. 4.- ey ve uhém ahu není nuné žáné oaření oi vyooeloní oozi. b. 4.- Koozní iagam [] - 8 -

26 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Rozměy ošu: šířa ošu: éla ošu: a 5, m b 7, m Rozměy alovací omoy: šířa ohnišě: a oh 5,76 m éla ohnišě: b oh 7, m výša ohnišě: h 7 m b. 4.- Řez I. ahem ole Konolní výoče ychloi alin v I. ahu: w w ř + 7 M v 7 a b + 7 8,974, ,64m 7, 5,76 (4..-) e ř - ření eloa alin ři ůchou I. ahem ϑa + ϑo ř C Doba evání alin na ožaované eloě: V ovozních omínách aloven oau je vyžaováno, aby eloa alin evala na minimální eloě 850 C o obu aleoň euny. Ze vzahů (4..-) a (4.-) je ané, že aliny ocházejí I. ahem 4, řičemž eloa na onci ohnišě oahuje honoy 978 C. Tao ovozní omína je ey je lněna. h w (4..-) 7 4,64 4,08-9 -

27 Koel na alování říěného oau 4.. Návh mříže Mříž je vořena ozvolněnými ubami výaníu v řechoové čái ole mezi I. a II. ahem. Konučně je oveena ole ob Kažá řeí uba zůane na vém míě a její ouení uby e vyhnou ře ni, e. za ni. Vznine a oaečně velý ůřez o ůo alin o II. ahu ožaovanou ychloí ai 8 m. - []. Konola ychloi byla oveena o navženou výšu mříže,5m. Půočný ůřez alin v mříži F F v m š m v m n m D,5 5,76,5 5 60, 6,994m (4..-) Sření eloa alin ocházejících mříží in + ou ř ř 965,5 C bjem alin oéající mříží za jenou čau 7 + ř m M v ,5 m 8,974,467 40,45m 7 Konola ychloi alin ři ůchou mříží m w F w 40,45 8,m 6,994 vyhovuje (4..-) (4..-) (4..-4) b Náe ozvolnění mříže - 0 -

28 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav 4. Teelný výoče ohnišě Je založen na oužií eoie oobnoi v eelných oceech ve alovací omoře. Vzoce o výoče zahnují záviloi oměné eloy alin na výuu z ohnišě čílem Bolzmanna Bo, uněm čenoi ohnišě a o a oučinielem M, eý chaaeizuje ůběh eloy o výšce ohnišě, a o oměnou výšu ohnišě, ve eé e nachází maximální honoa eloy lamene []. Θ o T T o a ao + M Bo 0,6 (4..-) T o - aboluní eloa alin na výuu z ohnišě [K] T a - eoeicá eloa ři lování (eloa ři aiabaicém alování) [K] M oučiniel, chaaeizující ůběh eloy o výšce ohnišě a o - ueň čenoi ohnišě Bo Bolzmannovo čílo Teloa alin na výuu z ohnišě ϑ (4..-) a + 7 ϑo 7 0,6 ao + M Bo ϑo 7 978,5 C 0,6 0,96 + 0,59 0,745 ϑ a - eoeicá eloa ři lování (eloa ři aiabaicém alování) [ C] M oučiniel, chaaeizující ůběh eloy o výšce ohnišě a o - ueň čenoi ohnišě Bo Bolzmannovo čílo Teoeicá eloa ϑ a e učí z užiečného ela uvolněného ři alování I u [J.g - ], eé e ovná enalii alin ři eloě eoeicé a oučinieli řebyu vzuchu na onci ohnišě α. o Něeé veličiny éo ovnice vša římo závií na eloě ϑ o, oo je výoče řeba ováě ieačně. Na začáu je ey nuné i elou ϑ o zvoli a ole ní ořebné veličiny oočía. Náleuje oazení ěcho vyočených hono o vzahu (4..-). Pou e výlená eloa ϑ o liší o zočáu zvolené o více než ± 0 C, je řeba výoče oaova, až o lnění ané omíny. 4.. Součiniel M Učí e v záviloi na oměné výšce maximální honoy eloy lamene x o. Po alování aliv v ošových ohniších laí vzah: M M 0,59 0,5 x 0,59 o (4..-) - -

29 Koel na alování říěného oau x o - oměná výša maximální honoy eloy lamene; U ošových ohnišť enou vvou x o Bolzmannovo čílo ϕ M Bo 5,7 0 0,99,467 5,659 Bo 5,7 0 0,45 59, ϕ - oučiniel uchování ela M - množví aliva uečně áleného [ g ] v c - ření celové měné elo alin ψ - ření honoa oučiniele eelné efeivnoi ěn F - celový ovch ěn ohnišě [ m ] T - eoeicá eloa lamene [K] a 5,7 v ψ F c T a 0, Bolzmannova onana álání aboluně čeného ělea [ W K ] (4..-) Součiniel uchování ela z v ϕ η z 0,7 ϕ 0,99 9,86 0,7 v z v - záa áláním o oolí η - účinno ole (4..-) Sření celové měné elo alin I u I o c ϑ ϑ c a o ,659J g K (4..-) I u - elo uvolněné ve alovací omoře ole vzoce (4..-4) a jemu oovíající aiabaicá eloa lamene ϑ a z I- iagamu alin o řebye vzuchu na o výuu z ohnišě α o I - enalie alin na výuu z ohnišě [ J g ] ϑ - eloa alin na výuu z ohnišě [ C] o - -

30 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Užiečné elo uvolněné v ohniši (4..-4) I I I u u u 00 z co z 00 z 00 0,5,764 0, , 7 + 0,4 6,75 99, + 0,6 6,75, 00, J g c c z f + I o + 0,4 VV i vz50 + 0,6 VV i vz 5 - elo řiveené o ole [ J g ] z co, z c, z f - záy chemicým neoalem, mechanicým neoalem a fyzicým elem uy [%] - elo eciulace alin [ J g ] I o 0,4 VV ivz50 0,6 VV ivz5 - enalie řeehřáého imáního vzuchu (50 C) [ J g ] - enalie vzuchu (5 C) řiveeného o ole (euná. ohazovač) [ J g ] Součiniel eelné efeivnoi ěn ψ x ξ ψ 0,45 0,45 (4..-5) x - úhlový oučiniel ξ - oučiniel zanešení ěn ohnišě Celový ovch ěn ohnišě F a b + a h + b F a 7, 5,76 + 7, 7 + 5, ,5m, b h éla, šířa, výša ohnišě oh oh, v, - výša, šířa mříže m š m oh 4.. Sueň čenoi ohnišě a a o o oh oh oh h R a l + ( a l ) F R ( a ) ( ) l ψ F 6, 0,7 + ( 0,7) 59,5 0,96 6, ( 0,7) ( 0,45) 59,5 (4..-6) (4..-) - -

31 Koel na alování říěného oau a l - ueň čenoi lamene R locha hořící vvy liva na ošu [ m ] F celový ovch ěn ohnišě [ m ] ψ - oučiniel eelné efeivnoi ěn Sueň čenoi lamene a a l l e e 0,870, 4,85 0,7 (4..-) oučiniel zelabení álání la v ohniši [MPa] účinná loušťa álavé vvy [m] Účinná loušťa álavé vvy Vo,6 F V,6 F o 5, m (4..-) V o - aivní objem ohnišě [m ] F - celový ovch ěn ohnišě [m ] Aivní objem ohnišě V V o o a oh b oh h 7, 5, ,m (4..-4) a, b h éla, šířa, výša ohnišě oh oh, Součiniel zelabení álání + µ + 0 χ χ, , ,5 0,0 0,87m MPa (4..-5) - oučiniel zelabení álání říaomových lynů µ - oučiniel zelabení álání oílem 0 χ χ - oučiniel zelabení álání oovými čáicemi - 4 -

32 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Součiniel zelabení álání říaomových lynů (4..-6) 7,8 6,6 H To 0, ,8 6 0, ,7 0,5,099m,6 0,05 4, MPa - objemová čá voní áy H - celový aciální la říaomových lynů [MPa]; 0, 0,5 0, 05MPa - účinná loušťa álavé vvy [m] T - elo na onci ohnišě [K] o - objemová čá říaomových lynů Součiniel zelabení álání oílem µ µ T 4 o 5 4 µ 0 4,859 0,5m MPa (4..-7) T o - eloa na onci ohnišě [K] ření efeivní ůmě čáeče oílu [ µ m ] µ - ření hmoová oncenace oílu ve alinách Součiniel zelabení álání oovými čáicemi 0 χ χ 0 0,5 0,0 0,50 Plocha hořící vvy liva na ošu R a b R 7, 5, 6,m a, b - éla a šířa ošu [m] 4..4 Telo řeané v I. ahu ϕ M ( I I ) v a o 0,99 8,974,467 (86,6 499,) 749W (4..-8) (4..-9) (4..4-) - 5 -

33 Koel na alování říěného oau 5. Výoče onvečních loch 5. Tlaové záy v jenolivých výhřevných lochách Tlaové záy jenolivých výhřevných loch byly voleny o onzulaci náleovně: Tlaová záa v řehříváu P: Tlaová záa v řehříváu P: Tlaová záa v řehříváu P: Tlaová záa v závěných ubách: Tlaová záa ve výaníu: Tlaová záa v eonomizéu: Tla řehřáé áy: P 0, 5MPa P 0, 5MPa P 0, 5MPa z 0, MPa vy 0MPa EK 0, 8MPa 4, MPa Tla naájecí voy: + + nv nv P P + P , + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0, ,8 6,6MPa z vy EK (5.-) 5. Rozvžení eelného výonu ole na jenolivé výhřevné lochy 5.. Přehřívá P V řehříváu P ochází e onečnému řehřáí áy na ožaované aamey. Enalicý á u P byl navžen menší než P a P ohleem na cilivější egulaci. Enalicý á: Enalie řehřáé áy: Enalie áy na vuu: Tla áy na vuu: Teloa áy na vuu: i i P 59J g 4,6J g ip in i ip 4, , 6 P in + P 4, + 0,5 4, 7MPa P in 50 C J g Teelný výon P: M i P P P, ,4W (5..-) - 6 -

34 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav 5.. Přehřívá P Za řehříváem P je zaveen egulační vři naájecí voy. Enegeicá bilance v omo míě je naznačena na ob b Náe eelné bilanční ovnici egulačního vřiu Regulační vři za P: Enalie naájecí voy: M 0,0 M 0,0,6 0, 708g i nv v 445J g Enalie áy na výuu z P (z bilanční ovnice): ( ) i M M v ip ou + M v inv M ipin M i M i,6 075,6 0, J g Pin v nv P ou 57, 0 M M v,6 0,708 (5..-) Tla áy na výuu: Teloa áy na výuu: Enalicý á: Enalie áy na vuu: Tla áy na vuu: Teloa áy na vuu: + MPa P ou P 4, + 0,5 4, 7 P ou 8 C i P J g ip in ipou ip 57,0 946, 0J P in + P + P 4, + 0,5 + 0,5 5, P in 09 C g MPa Teelný výon P: ( M M ) i P P v P (,6 0,708) 480,W (5..-) - 7 -

35 Koel na alování říěného oau 5.. Přehřívá P Za řehříváem P je zaveen egulační vři naájecí voy. Enegeicá bilance v omo míě je naznačena na ob b Náe eelné bilanční ovnici egulačního vřiu Regulační vřiy za P: M v 0,0 M 0,0,6 0, 708g Enalie áy na výuu z P (z bilanční ovnice): ( M M ) i + M i ( M M i M v v Pou v nv v) Pin (5..-) ( M M v) ipin M v inv (,6 0,708) 946,0 0, P ou 05, 8J g M M v M v,6 0,708 0,708 i Tla áy na výuu: Teloa áy na výuu: Enalicý á: Enalie áy na vuu: Tla áy na vuu: Teloa áy na vuu: P ou + P + P 4, + 0,5 + 0,5 5, MPa 6 C P ou i P J g ip in ip ou ip 05,8 8, 8 Pin Pin J g P P P 4, + 0,5 + 0,5 + 0,5 5,7MPa 78 C P in Teelný výon P: ( M M M P P v v ) i P (,6 0,708 0,708) 475,W (5..-) - 8 -

36 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav 5..4 Závěné uby Na závěných ubách jou zavěšeny řehříváy P, P, P. Do závěných ube je řiváěna áa z bubnu, eá je jimi ále veena o řehříváu P. Vuní eloa áy: Vuní la áy: Vuní enalie áy: Výuní eloa áy: Výuní la áy: Výuní enalie áy: z, in z, in z, in 7 C + P + P + P + 4, + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0, 5,8MPa iz, in 787, 0 z, ou 78 C z, ou z, ou J g + P + P + P 4, + 0,5 + 0,5 + 0,5 5,7MPa iz, ou 84, 0 J g z + z Teelný výon závěných ube: M M M ) ( i i z z ( v v z, ou z, in (,6 0,708 0,708) (84,0 787,0) 599,0W ) (5..4-) 5..5 Výaní Výaní je vořen membánovými ěnami, mříží a vazovým výaníem, umíěným na vuu III. ahu. Dochází ze fázové řeměně, uíž je v celém výaníu eloa i la onanní. Teloa aovoní měi: Tla aovoní měi: Enalie na vuu: Enalie yé áy: vy 7 C i i vy vy vy + P + P + P + 4, + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0, 5,8MPa, in 96J g, 787J g y a z Teelný výon výaníu: vy vy ( M M v M v ) ( iy, a ivy, (,6 0,708 0,708) (787 96) 40508W in ) (5..5-) 5..6 hřívá voy (EK) Eonomizé louží ohřáí naájecí voy. Při ochlazení alin ve čvém ahu na 0 C jme choni ohřá naájecí vou na 4 C. Další ochlazování alin je z ůvou hozící nízoeloní ooze nežáoucí. Vzniá ey neohřev voy vůči mezi yoi 49 C. Vuní la: Vuní eloa: EK, in EK, in + P + P + P + 4, + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0, 5,8MPa EK, in nv 0 C z + vy - 9 -

37 Koel na alování říěného oau Vuní enalie: Výuní la: Výuní eloa: Výuní enalie: i i EK, in 445J g + EK, ou EK, ou EK, ou 0 EK P + P + P + + 4, + 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0, + 0,8 6,6MPa C, ou 96J g z vy + EK Teelný výon ohříváu voy: EK M M M ) ( i ( v v ËK, ou i EK (,6 0,708 0,708) (96 445) 447W 5..7 Celové ořebné elo: c c P P P z vy nv ) (5..6-) 75, , + 475, + 599, ,7W EK (5..7-) - 0 -

38 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav 5. Pilový iagam b. 5.- Pilový iagam - -

39 Koel na alování říěného oau 6. Teelný výoče mříže b. 6- Teloní ůběh alin a acovního méia 6. Součiniel řeuu ela áláním α α 5,7 0 5, a + a T 0,8 + 0, 99 8,5 4 Tz T Tz T 64 8,5 64 8,5 4 6,957W K (6.-) Sueň čenoi ovchu ěn a Dle [] e o výoče uvažuje a 0, 8. Sueň čenoi ouu alin ři eloě ouu T a e a e 0, 0,99 (6.-) Exonen ( ) (,86 0,5) 0, 0,75 0, (6.-) - oučiniel zelabení - objemová čá říaomových lynů - la ve alovací omoře - efeivní loušťa álavé vvy - -

40 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Součiniel zelabení álání říaomovými lyny 7,8 6 + H T 0,7, ,8 6 0, ,5 0,7,86,6 0,05 0, (6.-4) - objemová čá voní áy H - celový aciální la říaomových lynů 0, 0,5 0, 05MPa - efeivní loušťa álavé vvy [m] T - aboluní eloa ouu alin [K] Efeivní loušťa álavé vvy 4 0,9 D π D 4 0,5 0,7 0,9 0,060 0,75m π 0,060 (6.-5) D - vnější ůmě uby - říčná ozeč vazu - oélná ozeč vazu Sření eloa ouu alin T a eloa zaášeného ovchu ěn T z in + ou T T + 7 8,5K (6.-6) T T z z ϑ y K (6.-7) T byla zvolena le ooučení o mříž z lieauy []. 6. Součiniel řeuu ela onvecí (6.-) α 0, c z c λ w D D ν 0 α 0, 0,9,98 0,060 0,65 P 0, 8, 0, , 0 0,65 0,64 0, 6,76W K c z - oava na oče oélných řa - -

41 Koel na alování říěného oau c - oava na uořáání vazu v záviloi na oměné říčné ozeči σ a oélné ozeči σ ole vzahu (5.-) λ - oučiniel eelné voivoi o ření elou ouu [W.m -.K - ] D vnější ůmě ube ν - oučiniel inemaicé vazoi o ření elou ouu P Panlovo čílo ři ření eloě ouu c c + + ( σ ) σ,488 ( 4,478 ), 98 (6.-) Poměná říčná ozeč 70 σ 4,478 D 60, (6.-) Poměná oélná ozeč σ D 50 60,,488 Celový oučiniel řeuu ela α α + α α 6, ,76 99,W K (6.-4) (6.-5) 6. Součiniel ouu ela α + ε α 99, 6,8W + 0,006 99, K (6.-) 6.4 Telo oebané mříží S 0 6,8 9,7 684,44 0 Teloměnná locha mříže S n π D v m S 44 π 0,060,5 9,7m 4,7W (6.4-) (6.4-) - 4 -

42 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Sření eloní logaimicý á ln ,44 C 697 ln 67 (6.4-) 6.5 Konola eloy alin na výuu z eloměnné lochy Telo alin na výuu u u In 4696,0 4,7 455,W (6.5-) Telo alin na vuu I M In In ,974, ,0W Enalie výuních alin u I u M I u v 455, 458,8J 8,974,467 v (6.5-) (6.5-) Téo enalii alin oovíá eloa 95, C, což e liší o řeoláané eloy 95 C ouze minimálně

43 Koel na alování říěného oau 7. Teelný výoče II. ahu Duhý ah ole je vořen ouze membánovými ěnami. Hubý náe je na ob.7-, ůběh elo alin a aovoní měi a na ob. 7-. b.7- Náe II. ahu ole b. 7- Teloní ůběh alin a acovního méia - 6 -

44 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav 7. Konola ychloi alin ve II. ahu Půřez uhého ahu byl volen ohleem na ožaovanou ychlo alin. w w ř + 7 M v 7 a b ,974, ,7m 5,76,97 (7.-) Sření eloa alin ve II. ahu ř ř in + ou C (7.-) in, ou - vuní a výuní eloa alin ve II. ahu [ C] 7. Součiniel řeuu ela áláním α α 5,7 0 5, a + a T 0,8 + 0, Tz T Tz T ,468W K (7.-) Sueň čenoi ovchu ěn a Dle [] e o výoče uvažuje a 0, 8. Sueň čenoi ouu alin ři eloě ouu T a e a e 0,47 0,76 (7.-) Exonen ( ) (5,8 0,5) 0,, 0,47 (7.-) - 7 -

45 Koel na alování říěného oau - oučiniel zelabení - objemová čá říaomových lynů - la ve alovací omoře - efeivní loušťa álavé vvy Součiniel zelabení álání říaomovými lyny 7,8 6 + H T 0,7, ,8 6 0, ,7 5,8,6 0,05, 000 (7.-4) - objemová čá voní áy H - celový aciální la říaomových lynů 0, 0,5 0, 05MPa - efeivní loušťa álavé vvy [m] T - aboluní eloa ouu alin [K] Efeivní loušťa álavé vvy V,6 F 9,97,6,m 45,55 (7.-5) V - objem álající vvy [m ] F - celový ovch ěn álající vvy [m ] bjem álající vvy a b V a b c + e b (7.-6) V 5,76 9,8 + 5,76,97 6,8,97 9,97m Celový ovch ěn álající vvy F F a b + a c + b c + a e + b ( e b ) 5,76,97 + 5,76 9,8 +,97 9,8 + 5,76 6,8 +,97 ( 6,8,97 ) 45,55m (7.-7) Sření eloa ouu alin T a eloa zaášeného ovchu ěn T z in + ou T T K (7.-8) - 8 -

46 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav T T z z 7 + ϑ y K (7.-9) Aboluní eloa zaášeného ovchu ěn vychází z eloy meia uvniř ube a říůu eloy. Teno ůe je án eelným ooem maeiálu uby a nánou na ubách. Honoa 50 C byla zvolena le onzulace. 7. Součiniel řeuu ela onvecí (7.-) α α λ w 0,0 e ν ,0,99 e 0,8 P 0,4 7,7,99 5,5 0 6 c l 0,8 0,6 0,4,9 6,579W K w - ychlo alin [m. - ] c l - oava na oměnou élu λ - oučiniel eelné voivoi o ření elou ouu [W.m -.K - ] e evivalenní ůmě ν - oučiniel inemaicé vazoi o ření elou ouu P Panlovo čílo ři ření eloě ouu Evivalenní ůmě 4 F 4 a b e ( a + b) e 4 5,76,97,99m (5,76 +,97) Celový oučiniel řeuu ela α α + α α 57, ,579 74,047W K (7.-) (7.-) 7.4 Součiniel ouu ela α + ε α 74,047 5,69W + 0,006 74, Telo oebané ve II. ahu S 0 5,69 5,9 609,6 0 K 7044,4W (7.4-) (7.5-) - 9 -

47 Koel na alování říěného oau Teloměnná locha II. ahu S F v š 45,55,5 5,76 5,9m F - celový ovch ěn álající vvy v, - výša a šířa mříže m š m m m Sření eloní logaimicý á ln ,6 C 680 ln 545 (7.5-) (7.5-) 7.6 Konola eloy alin na výuu z eloměnné lochy Telo alin na výuu u u In 4557,9 697,7 8,5W Telo alin na vuu I M In In ,974, ,9W Enalie výuních alin u I u M I u v 8,5,4J 8,974,467 v (7.6-) (7.6-) (7.6-) Téo enalii alin oovíá eloa 87,5 C, což e liší o řeoláané eloy 88 C ouze minimálně

48 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav 8. Teelný výoče III. ahu Třeí ah voří membánové ěny, vazový výaní v úeu A, řehříváy P, P, P a závěné uby, na eých jou všechny yo onveční výhřevné lochy zavěšeny. Zálaní ozměy análu řeího ahu a eloměnných loch jou naznačeny na ob. 8-. b.8- Náe III. ahu ole - 4 -

49 Koel na alování říěného oau 8. Vaná omoa b. 8.- Teloní ůběh alin a acovního méia 8.. Konola ychloi alin ve vané omoře w w ř + 7 M v 7 a b 807, ,974, ,m 5,76,5 (8..-) Sření eloa alin ve vané omoře ř ř in + ou ,5 C (8..-) in, ou - vuní a výuní eloa alin ve vané omoře [ C] 8.. Součiniel řeuu ela áláním α 5,7 0 α 5, a + a T 0,8 + 0, Tz T Tz T ,4W K (8..-) - 4 -

50 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Sueň čenoi ovchu ěn a Dle [] e o výoče uvažuje a 0, 8. Sueň čenoi ouu alin ři eloě ouu T a e a e 0,485 0,84 (8..-) Exonen ( ) (6,58 0,5) 0,,07 0,485 (8..-) - oučiniel zelabení - objemová čá říaomových lynů - la ve alovací omoře - efeivní loušťa álavé vvy Součiniel zelabení álání říaomovými lyny 7,8 6 + H T 0,7, ,8 6 0, ,7 6,58,6 0,05, (8..-4) - objemová čá voní áy H - celový aciální la říaomových lynů 0, 0,5 0, 05MPa - efeivní loušťa álavé vvy [m] T - aboluní eloa ouu alin [K] Efeivní loušťa álavé vvy V,6 F 57,098,6,07m 66,885 (8..-5) V - objem álající vvy [m ] F - celový ovch ěn álající vvy [m ] bjem álající vvy a c V a b c e c (8..-6) V 5,76 4, 5,76,5 4, 4,66 4, ,098m

51 Koel na alování říěného oau Celový ovch ěn álající vvy c e c F c b + e a + b a F 4, 4,,5 4,66 4, + 4,66 5,76 +,5 5,76 66,885m (8..- 7) Sření eloa ouu alin T a eloa zaášeného ovchu ěn T z in + ou T T K (8..-8) T T z z 7 + ϑ y K (8..-9) Aboluní eloa zaášeného ovchu ěn vychází z eloy meia uvniř ube a říůu eloy. Teno ůe je án eelným ooem maeiálu uby a nánou na ubách. Honoa 50 C byla zvolena le onzulace. 8.. Součiniel řeuu ela onvecí λ w α 0,0 e ν , 4,6 α 0,0 6 4,6 7 0 w - ychlo alin [m. - ] c l - oava na oměnou élu λ - oučiniel eelné voivoi o ření elou ouu [W.m -.K - ] e evivalenní ůmě ν - oučiniel inemaicé vazoi o ření elou ouu P Panlovo čílo ři ření eloě ouu Evivalenní ůmě 4 F 4 a b e ( a + b) e e 0,8 4 5,76,5 4,6m (5,76 +,5) P 0,4 c 0,8 l 0,69 0,4,9,87W K (8..-) (8..-) Celový oučiniel řeuu ela α α + α α 50,4 +,87 64,7W K (8..-)

52 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav 8..4 Součiniel ouu ela α + ε α 64,7 46,W + 0,006 64, Telo oebané ve vané omoře S 0 46,09 46, K Teloměnná locha vané omoy S F a b 66,885 5,67,5 46,667m 54,7W (8..4-) (8..5-) (8..5-) F - celový ovch ěn álající vvy v, - výša a šířa mříže m š m Sření eloní logaimicý á ln C 545 ln 54 (8..5-) 8..6 Konola eloy alin na výuu z eloměnné lochy Telo alin na výuu u u In W Telo alin na vuu I M In In ,974, W Enalie výuních alin u I u M v v (8..6-) (8..6-) (8..6-) I u J 8,974,467 Téo enalii alin oovíá eloa 796,6 C, což e liší o řeoláané eloy 797 C ouze minimálně

53 Koel na alování říěného oau 8. Úe A Úe A e láá z membánové ěny, výaníu a závěných ube. Při eelném výoču je eno úe ey ozělen na zmíněné výhřevné lochy, eé jou očíány jenolivě. Celové elo řeávané ze alin áře v úeu A je a oučem výonů jenolivých výhřevných loch. b. 8.- Teloní ůběh alin a acovního méia v úeu A Konola ychloi alin v úeu A w w ř + 7 M v 7 π z a b i vy b iz ,97,467 7 π 0,0445 5,76,5 8 0,060, , m (8.-) - objem alin [ m g ] M - alivo uečně álené [ g ] v ř - ření eloa v úeu A [ C] a, b - ozměy ůřezu au [ C] vy - vnější ůmě ube výaníu [m] i - oče ube výaníu v jené řaě [-] i - oče závěných ube [-] z - ůmě závěných ube [m] z

54 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Sření eloa alin v úeu A in + ou ř ř 745 C, - vuní a výuní eloa alin ve úeu A [ C] in ou (8.-) 8.. Membánová ěna Součiniel řeuu ela áláním α 5,7 0 α 5, a + a T 0,8 + 0, Tz T Tz T ,79W K (8..-) Sueň čenoi ovchu ěn a Dle [] e o výoče uvažuje a 0, 8. Sueň čenoi ouu alin ři eloě ouu T a e a e 0,5 0,4 (8..-) Exonen ( ) (4,54 0,5) 0, 0,5 0,5 (8..-) - oučiniel zelabení - objemová čá říaomových lynů - la ve alovací omoře - efeivní loušťa álavé vvy Součiniel zelabení álání říaomovými lyny 7,8 6 + H T 0,7, ,8 6 0, ,7 4,6,6 0,05 0,5 000 (8..-4)

55 Koel na alování říěného oau - objemová čá voní áy H - celový aciální la říaomových lynů 0, 0,5 0, 05MPa - efeivní loušťa álavé vvy [m] T - aboluní eloa ouu alin [K] Efeivní loušťa álavé vvy Efeivní loušťa álavé vvy je o celý oo A ejná. Tao vyočená honoa ey laí i o náleující výočy výhřevných loch v oou A. (8..-5) 4 0,9 D π D 4 0, 0,08 0,9 0,060 0,5m π 0,060 D - vnější ůmě uby - říčná ozeč vazu - oélná ozeč vazu Sření eloa ouu alin T a eloa zaášeného ovchu ěn T z in + ou T T K (8..-6) T T z z 7 + ϑ y K (8..-7) Aboluní eloa zaášeného ovchu ěn vychází z eloy meia uvniř ube a říůu eloy. Teno ůe je án eelným ooem maeiálu uby a nánou na ubách. Honoa 50 C byla zvolena le onzulace. Součiniel řeuu ela onvecí (8..-8) α α λ w 0,0 e ν 9 0 0,0 0,5 e 0,8 P 0,4 c 8, 0,5 6 4,5 0 l 0,8 0,65 0,4,8 9,75W K w - ychlo alin [m. - ] c l - oava na oměnou élu λ - oučiniel eelné voivoi o ření elou ouu [W.m -.K - ] e evivalenní ůmě [m] ν - oučiniel inemaicé vazoi o ření elou ouu [m. - ]

56 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav P Panlovo čílo ři ření eloě ouu Evivalenní ůmě π z 4 a b i D b 56 4 F 4 e ( a + b) + 56 π + i D + b e z ( ) π 0, ,76,5 8 0,060, (5,76 +,5) + 56 π 0, ( 0,060 +,5) 0,5m (8..-9) Celový oučiniel řeuu ela α α + α α 6,79 + 9,75 46,0W K (8..-0) Součiniel ouu ela α 0,9 + ε α 46,0 0,9,57W + 0,006 46,0 K (8..-) Po onzulaci byl o vzoce o výoče oučiniele řeuu ela membánové ěny ouži oučiniel 0,9, vůli ozílnému ouění oél membánové ěny a uvniř ahu, mezi ubami výaníu. Telo oebané membánovou ěnou S 0,57 5, Teloměnná locha membánové ěny S a v + b v S a, b, - ozměy úeu A (ob. 8-) v A Sření eloní logaimicý á ln 84,7W ( A A ) ( 5,76,6 +,5,6 ) 5,4m C 54 ln 49 (8..-) (8..-) (8..-4)

57 Koel na alování říěného oau 8.. Výaní b Náe onučního řešení výaníu Součiniel řeuu ela áláním α 5,7 0 α 5, a + a T 0,8 + 0, Tz T Tz T ,79W K (8..-) Sueň čenoi ovchu ěn a Dle [] e o výoče uvažuje a 0, 8. Sueň čenoi ouu alin ři eloě ouu T a e a e 0,5 0,4 (8..-) Exonen ( ) (4,6 0,5) 0, 0,5 0,5 (8..-) - oučiniel zelabení - objemová čá říaomových lynů - la ve alovací omoře

58 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav - efeivní loušťa álavé vvy Součiniel zelabení álání říaomovými lyny 7,8 6 + H T 0,7, ,8 6 0, ,7 4,6,6 0,05 0,5 000 (8..-4) - objemová čá voní áy H - celový aciální la říaomových lynů 0, 0,5 0, 05MPa - efeivní loušťa álavé vvy [m] T - aboluní eloa ouu alin [K] Součiniel řeuu ela onvecí (8..-5) α α 0, c z c λ w D D ν 9 0 0, 0,805 0,060 0,65 P 0, 8, 0, ,5 0 0,65 0,65 0, 45,909W K c z - oava na oče oélných řa c - oava na uořáání vazu v záviloi na oměné říčné ozeči σ a oélné ozeči σ ole vzahu (5.-) λ - oučiniel eelné voivoi o ření elou ouu [W.m -.K - ] D vnější ůmě ube ν - oučiniel inemaicé vazoi o ření elou ouu P Panlovo čílo ři ření eloě ouu ava na oče oélných řa V říaě, že oče oélných řa z 0, volí e c z ava na uořáání vazu V říaě, že σ a σ, volí e σ. c c + + ( σ ) ( ) 0, 805 Poměná říčná ozeč 00 σ,7 D 60, σ,7 (8..-7) (8..-8) - 5 -

59 Koel na alování říěného oau Poměná oélná ozeč σ D Celový oučiniel řeuu ela α α + α α 6, ,909 6,87W 80 60,,7 K (8..-9) (8..-0) Součiniel ouu ela α + ε α 6,87 45,4W + 0,006 6,87 K (8..-) Telo oebané výaníem S 0 45,4, Teloměnná locha výaníu S π D b n i S π 0,060,5 8,4m D - ůmě ube výaníu [m] b - éla ube výaníu [m] n - oče řa výaníu na ebou [-] i - oče ube výaníu v jené řeě Sření eloní logaimicý á ln C 54 ln ,5W (8..-) (8..-) (8..-4) 8.. Závěné uby - eloa áy na vuu o A: In 78 C - eloa áy na výuu z A: u 76, 4 C - la áy na vuu o A: In 5, 7MPa - la áy na výuu z A: u 5, 7MPa - měný objem na vuu o A: v In 0,046m g - 5 -

60 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav - měný objem na výuu z A: - ření měný objem v A: v u 0,0479m g v v + v 0, ,0479 In u ř 0,05m g - aní výon ole: M,6g - ůočné množví áy v závěných ubách (o M jou oečeny va egulační vřiy mezi řehříváy, ažý z nich o % aního výonu ole) M M 0,0 M M ZT ZT,6 0,0,6,84 g Součiniel řeuu ela onvecí na aně áy λ α 0, α 0,0 0,0 w - ychlo ouění áy [m. - ] λ - oučiniel eelné voivoi o ření elou áy [W.m -.K - ] z vniřní ůmě závěných ube ν - oučiniel inemaicé vazoi o ření elou áy P Panlovo čílo ři ření eloě áy c - oavný oeficien ři oélném louění meia l z w ν z 0,8 P 0,4 6,6 0,0 7 6,4 0 c 0,8 l, 0,4,0 645,W K (8..-) Součiniel řeuu ela áláním na aně alin α 5,7 0 α 5, a + a T 0,8 + 0, Tz T Tz T ,47W K (8..-) Sueň čenoi ovchu ěn a Dle [] e o výoče uvažuje a 0, 8. Sueň čenoi ouu alin ři eloě ouu T a e a e 0,5 0,4 (8..-) - 5 -

61 Koel na alování říěného oau Exonen ( ) (4,6 0,5) 0, 0,5 0,5 (8..-4) - oučiniel zelabení - objemová čá říaomových lynů - la ve alovací omoře - efeivní loušťa álavé vvy Součiniel zelabení álání říaomovými lyny 7,8 6 + H T 0,7, ,8 6 0, ,7 4,6,6 0,05 0,5 000 (8..-5) - objemová čá voní áy H - celový aciální la říaomových lynů 0, 0,5 0, 05MPa - efeivní loušťa álavé vvy [m] T - aboluní eloa ouu alin [K] Součiniel řeuu ela onvecí na aně alin λ w α 0,0 e ν 9 0 α 0,0 0,0445 e 0,8 P 0,4 c 8, 0, ,5 0 l 0,8 0,65 0,4,05 4,5W K (8..-6) w - ychlo alin [m. - ] c l - oava na oměnou élu λ - oučiniel eelné voivoi o ření elou ouu [W.m -.K - ] e evivalenní ůmě ν - oučiniel inemaicé vazoi o ření elou ouu P Panlovo čílo ři ření eloě ouu Celový oučiniel řeuu ela α α + α α 6,47 + 4,5 4,00W K (8..-8)

62 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Součiniel ouu ela + + ε α α 4,00,50W + + 0, , K (8..-9) Telo oebané závěnými ubami S 0 Teloměnná locha závěných ube S π D v i D - ůmě závěných ube [m] v A - výša oou A [m] i - oče závěných ube [-] z ZT ZT,50 0, A z S π 0,0445,6 56 0,647m Sření eloní logaimicý á ln C 59 ln 46 6, W (8..-0) (8..-) (8..-) Přeoče eloy áy na výuu ze závěných ube M ZT iin + ZT iou M i ou ZT,84 806,7 + 6, 84J g,84 M ZT - hmononí o áy v závěných ubách [g. - ] i in - enalie áy vuující o závěných ube [J.g - ] - elo řeávané áře v závěných ubách [W] ZT Téo enalii a lau 5,7MPa oovíá eloa áy 78 C

63 Koel na alování říěného oau Konola eloy alin na výuu z úeu A Telo oebané alinám v úeu A + + MS VYP ZT 84, ,5 + 6, 598,W (8..-) Telo alin na výuu u u In 7048,7 598, 750,4W Telo alin na vuu I M In In ,974, ,7W Enalie výuních alin u I u M I u v 750,4 05,8J 8,974,467 v (8..-4) (8..-5) (8..-6) Téo enalii alin oovíá eloa 69,7 C, což e liší o eloy řeem řeoláané 69 C jen minimálně. 8. Úe B Úe B e láá z membánové ěny, závěných ube a řehříváu P. Při eelném výoču je eno úe ey ozělen na zmíněné výhřevné lochy, eé jou očíány jenolivě. Celové elo řeávané ze alin áře v úeu B je a oučem výonů jenolivých výhřevných loch. b. 8.- Teloní ůběh alin a acovního méia v úeu B

64 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Konola ychloi alin v úeu B w w ř + 7 M v 7 π z a b i P b iz ,97,467 7 π 0,0445 5,76,5 8 0,08, ,6m (8.-) - objem alin [ m g ] M - alivo uečně álené [ g ] v ř - ření eloa v úeu B [ C] a, b - ozměy ůřezu au [ C] P - vnější ůmě ube řehříváu P [m] i - oče ube řehříváu v jené řaě [-] i - oče závěných ube [-] z - ůmě závěných ube [m] z Sření eloa alin v úeu A ř ř in + ou C (8.-) in, ou - vuní a výuní eloa alin v úeu B [ C] 8.. Membánová ěna Součiniel řeuu ela áláním α 5,7 0 α 5, a + a T 0,8 + 0,8 9 4 Tz T Tz T ,040W K (8..-)

65 Koel na alování říěného oau Sueň čenoi ovchu ěn a Dle [] e o výoče uvažuje a 0, 8. Sueň čenoi ouu alin ři eloě ouu T a e a e 0,0 0,8 (8..-) Exonen ( ) (0,54 0,5) 0, 0,88 0,0 (8..-) - oučiniel zelabení - objemová čá říaomových lynů - la ve alovací omoře - efeivní loušťa álavé vvy Součiniel zelabení álání říaomovými lyny 7,8 6 + H T 0,7, ,8 6 0, ,7 0,54,6 0,05 0, (8..-4) - objemová čá voní áy H - celový aciální la říaomových lynů 0, 0,5 0, 05MPa - efeivní loušťa álavé vvy [m] T - aboluní eloa ouu alin [K] Efeivní loušťa álavé vvy Efeivní loušťa álavé vvy je o celý oo B ejná. Tao vyočená honoa ey laí i o náleující výočy výhřevných loch v oou B. (8..-5) 4 0,9 P π P 4 0, 0,07 0,9 0,08 0,88m π 0,08 P - vnější ůmě uby P - říčná ozeč vazu - oélná ozeč vazu

66 Bc. Zeně Víámvá VUT v Bně, FSI, Enegeicý úav Sření eloa ouu alin T a eloa zaášeného ovchu ěn T z in + ou T T + 7 9K (8..-6) T T z z 7 + ϑ y K (8..-7) Aboluní eloa zaášeného ovchu ěn vychází z eloy meia uvniř ube a říůu eloy. Teno ůe je án eelným ooem maeiálu uby a nánou na ubách. Honoa 50 C byla zvolena le onzulace. Součiniel řeuu ela onvecí λ w α 0,0 e ν 8 0 α 0,0 0,9 e 0,8 P 0,4 6,6 0, c 0,8 l 0,645 0,4,5 0,596W K (8..-8) w - ychlo alin [m. - ] c l - oava na oměnou élu λ - oučiniel eelné voivoi o ření elou ouu [W.m -.K - ] e evivalenní ůmě [m] ν - oučiniel inemaicé vazoi o ření elou ouu [m. - ] P Panlovo čílo ři ření eloě ouu Evivalenní ůmě (8..-9) e e 4 F π 4 a b i P b 56 4 ( a + b) + 56 π + i z z ( + b) P π 0, ,76,5 8 0,08, (5,76 +,5) + 56 π 0, ( 0,08 +,5) 0,9m Celový oučiniel řeuu ela α α + α α 7, ,596 7,66W K (8..-0)

67 Koel na alování říěného oau Součiniel ouu ela α 0,9 + ε α 7,66 0,9 7,6W + 0,006 7,66 K (8..-) Po onzulaci byl o vzoce o výoče oučiniele řeuu ela membánové ěny ouži oučiniel 0,9, vůli ozílnému ouění oél membánové ěny a uvniř ahu, mezi ubami řehříváu. Telo oebané membánovou ěnou S 0 7,6 44, 7 0 Teloměnná locha membánové ěny S a v + b v S a, b, - ozměy úeu A (ob. 6-) v A Sření eloní logaimicý á ln 455,9W ( B B ) ( 5,76,9 +,5,9) 44,m C 49 ln 0 (8..-) (8..-) (8..-4)