ELEKTRÁRNY PŘÍKLADY KE CVIČENÍM

Transkript

1 ELEKTRÁRNY PŘÍKLADY KE CIČENÍM JAN ŠPETLÍK, 01

2 1. Napěťové a zatové poměy Přílad 1.1. Učete zatový výon na bloové ozvodně 6, dotatečný amonajíždění blou, je-l celový oučtový jmenovtý výon všech potřebčů Σ = 15 MA a záběný poud př jejch homadném M tatu zσ M = IzΣ M/ In Σ M= 5. Napětí ítě, ze teé blo napájíme uvažujte u = 1 pu.., vlv převodů tanfomátoů nenavazujícím hladnam neuvažujte. Př amonajíždění nemí napětí na ozvodně lenout pod u = 0,65 pu.. M u. um 1.0, 65 M =. zσ M. n ΣM =.5.15 = 19, MA u u 1 0,65 M Přílad 1.. ypočtěte úbyte napětí na přípojncích vlatní potřeby př ozběhu eletonapáječy, je-l vlatní potřeba 6, napájena ze outavy 110 pře záoový tanfomáto. Jaý je ázový zatový výon na přípojncích ozvodny vlatní potřeby? lv čnné ložy poudu na úbytu zanedbejte. paamety záoového tanfomátou: = 5 MA, e = 0,1, p = 6,/11 paamety eletonapáječy: vlatní potřeba odebíá jalový výon: nt =,5 MA, = I / I = 6 nen Q = 10 MA zen zen nen outava 110 je neomezeného zatového výonu a je povozována na hladně lenout pod u = 0,65 pu.. vztažný výon: = nt M = 5 MA Reatanční loža vlatní potřeby: 5 x = = =,5 Q 10 Reatance eletonapáječy př puštění: x = EN.. = 1,667 = 6,5 zen nen Celová eatance: xc = + = + x xen 10 5 Nebo taé: = 1 U = 11

3 x c 5 = = = = 1 Q Q ,5 z nen Úbyte napětí bude: Δ u u u e 0,1 = = = = 9,1% u u e + x 0,1+ 1 c Rázový zatový výon na ozvodně vlatní potřeby 6, : u 1 = u.. = 1..5 = 50 MA 0,1 e Δu tj.. U n = 0,091.6, = 0,57 u Přílad 1.. polečná vlatní potřeba je povozována na hladně 6, a je napájena ítě 110 pře tanfomáto o paametech: = 16 MA, e = 0,15, p = 6, /110 ± 8x% nt Napětí ítě 110 je U = 116,6, outava je neomezeného výonu Napětí na polečné vlatní potřebě má přtom být udžováno na hodnotě odboča bude v taovém případě natavena na tanfomátou ve tavu a) nezatíženém Q = 0 MA b) zatíženém př Q = 8,7 MA = 16 MA, U = 6, U = 6,. Jaá a) úvahou v nezatíženém tavu e neobjevují úbyty napětí na mpedanc tanfomátou a poto muí být převod přeně p= 6, / U = 6, /116, 6 =6, /110 + x, nebo řešíme U U p.( xt. j + u) p. +.. j = 0 U U 116, ,6 p.0,15.0 ( + 1 ) p. +..0= 0 6, 6, 116,6 p = (tj. odboča +) 6, b) výpočtem 8,7 q q = = 0,5475, j = = 0, u

4 Nahadíme-l tf. deálním tanfomátoem převodem p a eatancí x T Zdoj napětí ze ítě za tímto deálním tanfomátoem bude mít hodnotu: u 1. U p = U potože na hladně 110 je mpedance nulová (neuvažuje e), muí platt v p.u. obvodová ovnce: U u = = u + xt. j pu. a tedy U 116, 6 107,8 p = = = 1 0,15.0,5475.6, 6, ( u + xt. j ). U ( + ) nebo řešíme U U p.( xt. j + u) p. +.. j = 0 U U 116, , 6 p.( 0,15.0, ) p. +..0,5475 = 0 6, 6, 107,8 p = (tj. odboča 1) 6, Přílad 1.4. Učete tojfázový ázový ymetcý zatový poud I na voách altenátou, teý byl před zatem ve tavu napázdno a nabuzen na vé jmenovté napětí. Paamety altenátou: = 50 MA, U = U = 1,8, x = 0,1 gn Zatový poud v p.u. bude g gn e u 1 = = = = 8, x x 0,1 gn 50 a tedy I = = 8,. = 87, A. U.1,8 gn d d d

5 Přílad 1.5. ybete vhodný odbočový tanfomáto z řady jmenovtých výonů nt 6, 8, 10, 1 nebo 16 MA, všechny o paametech: e = 0,1, p = 11 / 6,. Napětí v odbočce je U odb = 11 a odboču je možné považovat za zdoj neomezeného výonu odb. Tanfomáto je učen po vlatní potřebu blou předběžným zatížením (omě napáječy) P = 4 MW, Q =,5 MA Největším potřebčem je eletonapáječa oefcentem náočnot β EN = 1 U = 6,, =,5 MA, co ϕ = 0,8, = 5 nen nen Poveďte ontolu: a) oučtového výonu celé vlatní potřeby b) napěťových poměů př pouštění eletonapáječy Napětí na vlatní potřebě nemá lenout pod 85% U nn.lv čnného poudu na úbyty napětí zanedbejte. a) Potože P = β. coϕ = 1.,5.0,8 = MW EN EN nen nen nn zn a Q EN = βen. nen 1 co ϕnen = 1.,5.0,6= 1,5 MA bude ( P P ) ( Q Q ) ( ) ( ) b) olíme vztažný výon: = nen = = 4 + +,5 + 1,5 = 7,1 MA P EN EN =,5 MA Celová eatance: x c,5 1 = = = = Q Q +.,5+ 5.,5 6 potože u u z nen x = e. c nt mn + x c e u 0,1 0,85 nt mn =.. =,5.. = 8,5 MA x 1 c u u 6 1 0,85 Je tedy nutné vybat tanfomáto 10 MA.

6 Přílad 1.6. Rozvodna vlatní potřeby je povozována na hladně U = 6,. Celová apacta (aždé fáze pot zem) abelové ítě napájené oblat ční C0 = 10 μf. Rozvodnu napájí tanfomáto 110/6, Yny0, teý má v uzlu na taně vn 6, vyvedený odponí R = 7,7 Ω. počítejte poud zemního pojení (podélné mpedance tanfomátou abelové ítě zanedbejte). Př zanedbání podélných mpedancí e uplatní pouze admtance netočvé ložy, teá bude ovna: 1 Yˆ 0 = + j. ω. C0 ep.. R = + 0 = + = ( ωc ) ( π ) Y , R.7, 7 Poud ouledné ložy bude ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ U I1 = Y0. U1 = Y0. UA = Y0. Potože I ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ A = I1+ I + I0 =. I1 ep. I A =. I1 bude U IA = Y = Y U = = , A Přílad 1.7. Učete fázový ozdíl voového napětí na geneátou U g = 6, a napětí ítě za bloovým tanfomátoem U = 7,8. Paamety bloového tanfomátou jou: = 10 MA, e = 0,1, p = 6, / 6, Yy0 nt Geneáto dodává do ítě výon a) 0 MW b) 8 MW ztažné hodnoty napětí a výonu volíme: U = 6, a = 10 MA Poměné hodnoty napětí a mpedancí budou: u g U g 6, = = = 1, u U 6, 6, pu..8 6 = = = 1, 05, U 6, 10 xt = e. = 0,1. = 0,1 10 nt

7 ýon přenášený pře tanfomáto ug. u p = nδ x t a) b) P 0 1.1,05 = = 0= nδ a tedy δ = ,1 P 8 1.1,05 = = 0,8 = nδ 10 0,1 0,8.0,1 δ = acn = acn 0,076 = 4,7 1.1, 05 Přílad 1.8. Učete přípěve zatových poudů I 1 a I eletáeného blou za bloovým tanfomátoem (na taně 400 ). Napětí nezatíženého geneátou před zatem uvažujte U g = 17 (tj. nejvyšší napětí zařízení). Paamety bloového tanfomátou jou: = 00 MA, e = 0,1, p = 15 / 40, Ynd11 nt Paamety geneátou jou: = 190 MA, U = 15, x = 0,145, x = 0,171 ng ztažné hodnoty napětí a výonu volíme: ng U = 15 a = 00 MA Poměné hodnoty napětí a mpedancí budou: u g U g 17 1,1 00 = = =, xg1 = x d. = 0,145. = 0,15, U =. = 0,171. = 0,18, 190 xg x ng Přípěve tojfázového zatového poudu bude: d ng 00 xt = e. = 0,1. = 0,1 00 nt ug 1, = = = 4,198, a tedy I =. p. = 4,198.. = 1,154 A xt + xg1 0,1 + 0,15. U Přípěve jednofázového zatového poudu bude:. ug.1,1, 4 1 =. 0 = = = = 5,15, a tedy ( x 1) ( ).0,1 0,15 0,18 0, 66 t + xg + xt + xg + x + + t I 1 = 1. p. = 5,15.. = 1,416 A. U 40.15

8 . Fázování altenátou Přílad.1. ypočtěte náazový poud př fázování altenátou na jeho voách pacujícího do ítě pře bloový tanfomáto. Fázování pobíhá př jmenovtém napětí a odchylce úhlu 5. paamety altenátou: = 6 MA, U = 10,5, x =0,15 n paamety bloového tanfomátou: = 6 MA, x = 0,1 n t n d ψ 5 π.n.1.n. e u u 180.n 0, 046 = = = = = 0,49 x + x x + x 0,1+ 0,15 0, 5 t d t d 6 n 6.10 I =. = 0,49. = 1, 09 A. U.10,5.10 n Přílad.. Poovnejte zatový poud na voách altenátou a jeho náazový poud př jmenovtých napětích a odchylce úhlu 180, je-l =, u = 0,1 a x = 0,15. e 1 Z = = = 6,66 x 0,15 d ψ π e u.n u.1.n N = = = = = 8 x + x x + x 0,1+ 0,15 0, 5 t d t d nt ng d Přílad.. Geneáto pacující do ítě pře bloový tanfomáto je přfázován do outavy neomezeného zatového výonu e zanedbatelnou úhlovou odchylou za náledujících podmíne: U =, U = 410 G Paamety bloového tanfomátou jou: = 1100 MA, e = 0,15, p = 4 / 40, Ynd11 nt Paamety geneátou jou:

9 = 1100 MA, U = 4, x = 0,15 ng ng d Učete ázový (ymetcý) poud a jalový výon geneátou a ozhodněte, zda-l e geneáto bude nacházet př tomto přechodném děj ve tavu přebuzeném nebo podbuzeném. ztažné hodnoty napětí a výonu volíme: U = 4 a = 1100 MA Poměné hodnoty napětí a mpedancí budou: UG U ug = e = = = 0,958, u = p. =. = 0,976, U 4 U xg = x d. = 0,15. = 0,15, xt = e. = 0,15. = 0,15 ng 1100 nt 1100 Tojfázový ymetcý ázový poud bude po zdojovou oentac: ˆ e u 0,958 0,976 = = = j.0, 0595, a tedy j. ( x ) j. ( 0,15 0,15 t + x + g ) 1100 I =. = 0,0179. = 1,575 A. U.4 ( ) * q ˆ G = e = j = Q = q. = 0, = 6, 7 MA * Im. Im 0,958..0,0595 0,057 G G, a tedy Potože jalový poud geneátou je ladný (pacuje v apactním ežmu) ep. e < u ep. jalový výon záponý (je odebíán ze ítě), nachází e v přechodném děj geneáto v podbuzeném tavu.

10 . Účny zatových poudů Přílad.1. ypočítejte, zda přípojnce podle ob..1.1 ytému 10 vyhovují dynamcým účnům tojpólového zatového poudu a jaé bude dynamcé namáhání podpěe. odče tvoří pojté noníy potým podepřením o tejném ozpětí. Př výpočtech použjte zjednodušenou metodu neuvažující vlv vlatní fevence etavy. Jou známy náledující údaje: Jmenovtý zatový poud I = 16 A (1 ec) Jmenovtý náazový poud p = 40 A Tojpólový OZ: ne Počet ozpětí: 5 zdálenot mez podpěam l = 1 m Fázová vzdálenot mez vodč d = 0,5 m Jou použty paové vodče Al 6x10mm, mateál E-Al 99,5 o paametech: Rozměy a = 0,06 m, b = 0,010 m Hmotnot na jednotu dély: m =1,6 g/m Modul pužnot v tahu: E = 70 GPa Mn. mez půtažnot: R p0, = 40 MPa Max. mez půtažnot: R p0, = 80 MPa a b d d obáze.1.1: Upořádání vodčů příladu.1 oučntel 1 : Po obdélníové vodče platí ob..1.. (ČN EN ) pomě b/ a= 0,16, pomě d/ a= 5,56 a tedy 1 = 1, 005 Účnná vzdálenot mez vodč: d m d 0,5 = = = 0,48 m 1, obáze.1.: oučntel 1 po obdélníové vodče

11 Pozn.: Po uhové a tubové vodče platí vždy: dm = d cholová íla mez hlavním vodč př tojfázovém zatu: F μ l 4. π.10 1 =... = = 796 N.. 0, m p π dm π Moment etvačnot: obdélníové půřezy uhové půřezy tubové půřezy I = ba. 1 I π. π. ( 1 ) = 4 I = 4 tabula.1.1: Momenty etvačnot po ůzné půřezy vodčů Po obdélníové půřezy platí: ba. 0, 01.0, 06 I = = =, m Půřezový modul: I Z = po obdélníový nebo a / Z I = po uhový vodč Po obdélníové půřezy platí: Z 7 I ba., = = = = 6, m 6 a 0,06 6 Ohybové napětí vodče: Z tabule.1.1 a.1. plyne, že σ. = 1 a β = 0, 7 U jednoduchého vodče (není ložen z dílčích vodčů) platí σ = σ m a tedy F. l σ = σ = β = = 8. Z 8.6, m m σ , 7. 10,98 MPa 6

12 Duh σ. σ. F. zatu Bez tojfázového OZ tojfázovým OZ bez tojfázového OZ Oblat 1:,0 σ po 0,5 0,8. R p 0, f 1,0 1,8 0,8. R p0, σ Oblat : po 0,5 1,0 σ 0,8. R p0, Oblat : 1,0 σ po 1,0 0,8. R p 0, Oblat 1:,7 σ po 0,70 0,8. R p 0, f 1,0 1,8 0,8. R p0, σ Oblat : po 0,70 1,0 σ 0,8. R p0, Oblat : 1,0 σ po 1,0 0,8. R p 0, tabula.1.: Kontanty σ., po výpočet ohyb. napětí a íly na podpěy F Typ noníu a způob upevnění α β A a B: poté podepření α = 0,5 A α = 0,5 B β = 1 noní o jednom pol A: vetnutí, B: poté podepření α = 0,65 A α = 0,75 B β = 0,7 A a B: vetnutí α = 0,5 A α = 0,5 B β = 0,5 noní o více polích tejných ozměů pole: pole: α A = 0,75 α = 1, 5 B α A = 0, 4 α = 1,1 B β = 0,7 β = 0,7 tabula.1.: Kontanty α, β po výpočet ohyb. napětí a íly na podpěy Přípojnce jou odolné vůč zatové íle, jetlže σ qr. p0, po mnmální hodnotou R p0,mn (je-l známa). Po obdélníový půřez q = 1,5, vz. tabula.1.4. Tedy qr. p0, = 1,5.40 MPa = 60 MPa. σ = σ = 10,98 MPa 60 MPa přípojnce vyhovuje m

13 q = 1, 5 q = 1, D q = 1, D. 1 1 D q = 1, D tabula.1.4: oučntelé q po ůzné půřezy vodčů Ohybové íly na podpěy: Dynamcá íla F d e vypočítá podle vztahu: Fd = F.. α. Fm Podle tabuly.1. po maxmální hodnotu R p0,max a tojfázový zat σ 10,98 = = 0,17 0,7 0,8. 0,8.80 R p 0, tomu odpovídá. =,7 F 4 íly na vnější podpěy: Po vnější podpěy platí podle tabuly.1. α A = 0, 4 F =.. α. F =,7.0,4.796 = 859,7 N da F A m íly na vntřní podpěy: Po vntřní podpěy platí podle tabuly.1. α B = 1,1 F =.. α. F =, 7.1,1.796 = 64 N db F B m Přílad.. ypočítejte, zda přípojnce podle ob... ytému 110 vyhovují dynamcým účnům zatového poudu. Přípojnce tvoří tubové vodče AlMg 70x mm ( D = 70 mm, = mm ) fázovou oztečí d = m. Mnmální mez půtažnot ltny AlMg je R p0, = 10 MPa. Uvažujte jedno ozpětí o délce l = 5 m a uchycení v jednom bodě luzně a v duhém pevně. K dpozc jou údaje o dynamcých zatových poudech p1 = 100 A, p = 85 A a p = 90 A. Přípojnce jou povozovány v ytému tojpólového OZ. Jednopólový zatový poud nevyvozuje dynamcé íly na přípojnce. Zbývá poovnat lové účny dvojpólového a tojpólového zatového poudu. Po vcholovou ílu mez hlavním vodč př dvojpólovém zatu platí:

14 F μ l 4. π.10 5 =.. = = 61 N m p π dm π Př tojpólovém zatu: F μ l 4. π.10 5 =... = = 507 N m p π dm π Pozn.: Po tubový vodč uvažujeme dm = d Po další výpočty tedy uvažujeme ílu F m. obáze..1: Upořádání vodčů příladu. Moment etvačnot: D D 0,07 0,07 π. π. 0,00 I = = =, m Půřezový modul: 7 I, Z = = = 1, m D 0,07 5 Ohybové napětí vodče: Z tabule.1.1 a.1. plyne, že σ. = 1,8 a β = 0, 7, a tedy F. l 61.5 σ = σ = β = = 8. Z 8.1, m m σ... 1,8.0,7. 9,5 MPa 5 Přípojnce jou odolné vůč zatové íle, jetlže σ qr. p0, de..0, ,07 D q = 1,7. = 1,7. = 1,701( vz. tabula.1.4) , D 0,07 Tedy qr. p0, = 1, MPa = 04,1 MPa. σ = σ = 9,5 MPa > 04,1 MPa přípojnce nevyhovuje m

15 Přílad.. Učete, zda tubové přípojnce AlMg 70x mm vyhoví tepelně účnům zatového poudu o paametech I = 40 A a T =. Počáteční teplotu (= nejvyšší povozní teplotu) uvažujte th θ = 80 C a onečnou (= nejvyšší dovolenou teplotu po zatu) θ = 00 C. b Huu jmenovtého átodobého poudu th počítáme jao ( θe C) ( C) κ0.. c ρ 1 + α0. 0 th =.ln α 0 1 α0. θb 0 = , 004. ( 00 C 0 C) = 0, 004 = 1+ 0, 004. ( 80 C 0 C) 6 4, ln 8,6 A.mm - de paamety po hlní doadíme z tabuly..1. Altenatvně je možno th odečít z gafu na ob..., de je vyznačena dopoučená onečná teplota vodče (v tomto příladě zadaná). měď hlní, ltna hlníu, AlFe vodče ocel c [J.g. C ] ρ [g.m - ] κ 0 [Ω.m ] , , α 0 [ C ] 0,009 0,004 0,0045 tabula..1: Mateálové ontanty po výpočet th e Typ vodče Maxmální dopoučená teplota př zatu Holé vodče, ompatní nebo plétané: Cu, 00 C Al, nebo Al ltny Holé vodče, ompatní nebo plétané: 00 C ocel tabula..: Dopoučené onečné teploty vodčů po výpočet zatů θ = 00 C e 80 C 60 C 40 C 0 C 00 C 180 C 160 C 100 C 10 C 140 C obáze..1: Hua jmenovtého átodobého poudu th po měď (vztažená jmenovté době zatu T = 1 )

16 100 C 10 C θ e = 00 C 80 C 60 C 40 C 0 C 00 C 180 C 160 C 140 C obáze..: Hua jmenovtého átodobého poudu th po hlní (vztažená jmenovté době zatu T = 1 ) Půřez tubového vodče bude π ( ( ) ) ( ) ( ) π A=. D D. = = 61 mm 4 4 Odpovídající poudová hua th Ith = = = 6,9 A.mm A 61 Přípojnce jou odolné pot tepelným účnům poud - th T th. T, v tomto případě T 1 th. 8,6. 48, A.mm T = = - Potože - - 6,9 A.mm > 48, A.mm, přípojnce nevyhovují.

17 4. Tepelné oběhy v eletáně Přílad 4.1. počítejte temodynamcou účnnot tubíny, jou-l známé tyto paamety: Kondenzáto (voda): T 1 = 0 C, p = 4 Pa, 1 = 0,47 J.g.K, = 15,7 J.g tup do tubíny: T = 550 C, p = 15 MPa, = 6,5 J.g.K, = 450,4 J.g Kondenzáto (páa): T = 0 C, p = 4 Pa, = 6,5 J.g.K, = 1970,7 J.g η 450, , 7 450, 4 15, 7 td = = = 1 44,5% 1 1 Přílad 4.. počítejte půto chladící vody po culační chlazení ondenzátou. Do ondenzátou vtupuje emní páa na mez uchot o půtou m e = 5 g., de ondenzuje př teplotě 40 C. Chladící voda má na vtupu do ondenzátou T ch = 0 C a na výtupu T cht = 5 C. Jaé množtví vody je potřeba do ouhu doplňovat, je-l teplota páy unající z chladící věže T pch = 5 C a ztáty únoem jou 0,1%? Měná tepelná apacta vody je c = 4,18 J.g.K. Paamety emní páy: T e = 40 C, Paamety ondenzátu: T = 40 C, e = 8,675 J.g.K, = 0,57 J.g.K, v e = 575 J.g = 167,5 J.g oda má př teplotě 5 C: v5 = 0,67 J.g.K, v5 = 104,8 J.g Páa má př teplotě 5 C: p5 = 8,556 J.g.K, p5 = 547 J.g m cht e ( e ) ( ) ( ) ( ) m ,5 = = = 960 g. c. T T 4, v cht ch ( ) ( ) ( ) cv. TchT Tch 4, m chd = m chun + m chodp = 0, m cht = 0, = p5 v ,8 = 0,001+ 0, = 5,6 g. Přílad 4.. počítejte množtví vzduchu v m. potřebného uchlazení ondenzátou z předchozího příladu. ovnejte příony čepadla u vodního chlazení a ventlátou u vzduchového chlazení, budou-l muet

18 dopavovat chladící médum do výšy 15 m. Čepadlo ventláto mají účnnot η = 0,65. Měná tepelná apacta vzduchu je př teplotě 0 C a tlau 100 Pa c = 1,01 J.g.K a - ρ vz = 1,188 g.m. m vz vz e ( e ) ( ) ( ) ( ) m ,5 = = = 97 g. c. T T 1, vz cht ch m vz 97 = = = 44 m. ρ 1,18 vz Δ p = H. ρ. g = 15.1,188.9,81= 175 Pa P c vent vz vz. Δpc = = = 900 W η 0,65 Q. mcht 960 P = ρ čep. H. g. H. g.15.9,81= 17 W η = η = 0,65 vz Přílad 4.4. Učete příon napáječy a tla na výtupu z napáječy. Napáječa dodává do otle 00 l/ napájecí vody, teá má na ání tla 1 MPa. Tla páy na výtupu z otle je 8,6 MPa. Napáječa má účnnot 80% a pacuje do výtlau 40 m. Příon napáječy bude: Q. ρ p p 0,.10 8, P = H g+ = + = = η ρ 0,8 10 výtupu napáječy n ,81.10 W MW p = p + H ρ g = + = = , , Pa 9 MPa Tla na Přílad 4.5. Kol pocent z celového výonu tubíny geneuje T a NT díl, dyž T-díl: T T = 50 C, p T = 1 MPa, NT-díl: T NT = 10 C, p NT = 00 Pa, T = 6,54 J.g.K, NT = 6,54 J.g.K, T NT = 40 J.g = 480 J.g Kondenzáto: T K = 0 C, p K = 4 Pa, T-díl geneuje: T NT pt = = = = T K K = 6,54 J.g.K, 65,% K = 1980 J.g

19 NT-díl geneuje: p NT NT K = = = = 4,7% T K

20 5. Palva, palování a čštění paln Přílad 5.1. Učete potřebu uchého vzduchu vháněného do otle potřebného po palování uhlí o m =10 g. a paametech: Q = 11 MJ.g, W = 0 %, A = 0 %, C = 49 %, = 1 %. palování pobíhá př přebytu vzduchu λ = 1,4. Jaý je příon vzduchového ventlátou, pacuje-l do přetlau Δ = 500 Pa účnnotí η = 0,6. p c (Molání objem ylíu uvažujte, 4 dm.mol a obah ylíu ve vzduchu 1% obj., M( ) = 0, 0 g.mol, MC ( ) = 0, 01 g.mol ) vz,4 0,49 0,01 = 1, = 61, 4 m. 0, 1 1 vz. Δpc 61,4.500 P = = = 58 W η 0,6 Přílad 5.. Poveďte oec příladu 5.1, je-l naáván vlhý vzduch o el. vlhot ϕ = 90% a teplotě T = 0 C př atm. tlau p = 101, Pa. p [Pa] c T [ C] Z obázu 5..1 odečteme tla yté páy po teplotu T = 0 C : p =, 4 Pa oučntel vlhot vzduchu bude potom: ϕ. p 0,9., 4 ν = pc ϕ. p = + 101, 0,9., 4 = = 1, 0 obáze 5..1: Křva tlau yté páy,4 C,4 0,49 0,01 vz = νλ m = 1,0.1, = 6,7 m. 0, 1 1 0, 1 1

21 vz. Δpc 6,7.500 P = = = 66 W η 0,6 Přílad 5.. počítejte objemový půto vlhých paln (v m. ) př palování čeného uhlí o m = 50 g. a paametech: Q = 7 MJ.g, W = 19 %, A = 10 %, C = 70 %, = 1 %. palování pobíhá př přebytu vzduchu λ = 1,. zdušnou vlhot a vázanou vodu v palvu př výpočtech zanedbejte. (Molání objem ylíu uvažujte, 4 dm.mol a obah ylíu ve vzduchu 1% obj., molání objem CO je, dm.mol a O je 1,9 dm.mol, M( ) = 0, 0 g.mol, MC ( ) = 0, 01 g.mol, voda ve palnách e vypočítá jao = 1, 4. W. m [m. ] ) Teoetcý objem vzduchu potřebný po palování (bez přebytu, λ = 1) bude:,4 C,4 0,7 0,01 vzt =. +. m [m. ] = = 1,8 m. 0, 1 1 0, 1 1 Tomu odpovídající teoetcý objem uchých paln bude: HO, 1,9 nt =. C +.. m + 0,79. vzt [m. ] = 1, 1,9 =.0,7 +.0, ,79.1,8 = 1,5 m. 1 Objem vlhých paln zíáme započtením přebytového vzduchu a vodní páy vznlé z palva: = + λ , 4. W. m [m. ] = ( ) ( ) n nt vzt = 1,5 + 1, 1.1,8 + 1, 4.0,19.50 = 418,1 m. Přílad 5.4. Učete potřebu vápence ( CaCO ) a poduc ádovce ( CaO4.HO ) v jednotce, je-l oncentace O ve palnách na vtupu Objemový to paln je = 100 m.. ( MCa= ( ) 0, 040 g.mol, n M( ) = 0, 0 g.mol, MO= ( ) 0, 016 g.mol, MC ( ) = 0, 01 g.mol, Relatvní moleulové hmotnot: mg.m a na výtupu M( H ) = 0, 001 g.mol ) g. v odřovací - 00 mg.m.

22 M( O ) = (0, 0 +.0, 016) = 0, 064 g.mol MCaCO ( ) = (0, , , 016) = 0,100 g.mol MCaO (. HO= ) (0, , , , , 016) = 0,17 g.mol 4 odíření e vyčtí c To odpovídá Δ O Hmotnotní to vápence: CaCO CaCO = = 4800 mg.m c 4,8.10 n Δ = = = = n = n ΔO O. n.100 7,5 mol. CaCO CaO4.HO M( O ) 0,064 m = n. M( CaCO ) = 7,5.0,100 = 0,75 g. Hmotnotní to ádovce: CaO4. HO CaO4.HO 4 m = n. M( CaO. H O) = 7,5.0,17 = 1,9 g. - Přílad 5.5. počítejte ol tun CO přpadne na výobu 1 MWh eletcé enege v ondenzační eletáně čtou účnnotí η = 40 % palující čené uhlí o ložení: ( MCO ( ) = 0, 044 g.mol, MC ( ) = 0, 01 g.mol ) Množtví palva potřebného výobě 1 MWh bude: 1 MWh. 600.h 1 MWh. 600.h mpal = = = 00 g η. Q 0, 4.0 MJ.g Hmotnot CO z palva o hmotnot m pal : MCO ( ) 0,044 mco = C m = = MC ( ) 0,01. pal 0, g 1 t C. Q = 0 MJ.g a = 90 % Přílad 5.6. Jaá muí být mnmální odlučvot fltu, aby byly plněny emní lmty po tuhé znečšťující láty - (maxmální oncentace je c TZLRef = 0 mg.m př efeenční hodnotě přebytu ylíu v uchých palnách ω O Ref = 6% ). paluje e hnědé uhlí o ložení: Q = 11 MJ.g, W = 0 %, A = 0 %, C = 40 %. Na popíle přpadá 90% ( X pop = 0,9 ) a na tuu 10% z celové popelna palva. palování pobíhá př přebytu vzduchu λ = 1,. na palva př výpočtech zanedbejte. (Molání objem ylíu uvažujte, 4 dm.mol a obah ylíu ve vzduchu 1% obj., molání objem CO je, dm.mol, MC ( ) = 0, 01 g.mol )

23 Teoetcý objem vzduchu potřebný po palování 1 g palva (bez přebytu, λ = 1) bude:,4 C,4 0,4 vzt / g =. [m.g ] =. =,5556 m.g 0,1 1 0,1 1 Objem uchých paln (palovaných e zadaným přebytem, λ = 1, ) bude:, /. n g 0,79. vzt / g ( λ 1 ). vzt / g [m.g ] = C + + = 1, =.0, 4 + 0,79., ( 1, 1 ).,5556 = 4,6189 m.g 1 Přebyte ylíu v uchých palnách bude O ( ) / g 0, 1. λ 1. vzt / g 0, 1.0,.,5556 ωo = = = = 0,0485 = 4,85% 4,6189 n / g n / g Koncentace tuhých znečšťujících láte v uchých palnách před fltem: c TZL A. X pop 0,.0,9 = [1.1/(m.g )] = = 0, g.m 4,6189 n / g - Potože O ( 1 ).. c = O c TZLRef c TZL bude hledaná odlučvot O c 0, 1 ω 0, 1 ω Ref O 0, 1 ω c 0,1 0, = = = -5 O TZLRef ,94% - 0,1 ωo Ref ctzl 0,1 0,06 5,