VYOKÉ UČENÍ TECHNCKÉ V BRNĚ BRNO UNVERTY OF TECHNOLOGY FAKULTA TROJNÍHO NŽENÝRTVÍ ENERGETCKÝ ÚTAV FACULTY OF MECHANCAL ENGNEERNG ENERGY TUTE NÁVRH DVOUTLAKÉHO HORZOÁLNÍHO KOTLE NA ODPADNÍ TEPLO ZA PLYNOVOU TURBNU NA ZEMNÍ PLYN DRAFT DUAL PREURE HORZOAL WATE HEAT BOLER FOR GA TURBNE ON NATURAL GA DPLOMOVÁ PRÁCE MATER THE AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE UPERVOR BC. ROMAN JUREK NG. MAREK BALÁŠ PHD. BRNO 04
Vyoké učení echncké v Brně, Fakula rojního nenýrví Energecký úav Akademcký rok: 03/04 ZADÁNÍ DPLOMOVÉ PRÁCE uden(ka): Bc. Roman Jurek kerý/kerá uduje v magerkém navazujícím udjním rogramu obor: Energecké nenýrví (30T035) Ředel úavu Vám v ouladu e zákonem č./998 o vyokých školách a e udjním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje náledující éma dlomové ráce: Návrh dvoulakého horzonálního kole na odadní elo za lynovou urbnu na zemní lyn v anglckém jazyce: Draf dual reure horzonal wae hea boler for ga urbne on naural ga ručná charakerka roblemaky úkolu: Návrh alnového kole o aramerech: - mnoví aln 0 kg/,eloa aln 500 c; loení aln: O=3,9%, Ar=0,9%, N=73%,CO=4,4%, HO=7,8% - vyokolaký okruh 5,7 MPa,450 C; - nízkolaký okruh 0,48 MPa,50 C Cíle dlomové ráce: - návrh kole včeně eelného výoču a dmenzování výhřevných loch - výkreová dokumenace
eznam odborné leraury: Černý, V.: Parní kole, L 983 Budaj: Teelný výoče kole, VUT Brno 983 Baláš, M.: Kole a výměníky ela, Brno 009, BN 978-80-4-3955-9 Dlouhý, T.: Výočy kolů a alnových výměníků, ČVUT v Praze, 007, BN 978-80-0-03757-7 Vedoucí dlomové ráce: ng. Marek Baláš, Ph.D. Termín odevzdání dlomové ráce je anoven čaovým lánem akademckého roku 03/04. V Brně, dne 7..03 L.. doc. ng. Zdeněk kála, Cc. Prof.RNDr. Mrolav Douovec Cc., dr. H. c. Ředel úavu Děkan fakuly
Abrak Tao dlomová ráce e zabývá kolem na odadní elo za urbínu alující zemní lyn. Dle zadaných aramerů aln a áry e rovedla eelná blance a návrh výhřevných loch kole a dále očíány rozměry a uořádání eloměnných loch v kol náledným zracováním výkreu kole. Abrac Th he deal wh wae hea boler for urbne burnng naural ga. Accordng o he gven arameer of flue ga and vaor are carred ou hermal balance and degn of he boler heang urface and calculaed he dmenon and arrangemen of hea ranfer urface n he boler followed by reamen wh a drawng of he boler. Klíčová lova alování, alny, ára, koel, odadní elo, dvoulaký, horzonální Keyword Combuon flue ga, eam, boler, wae hea, dual reure, horzonal
Cace: JUREK, R. Návrh dvoulakého horzonálního kole na odadní elo za lynovou urbnu na zemní lyn. Brno: Vyoké učení echncké v Brně, Fakula rojního nenýrví, 04. XY. Vedoucí dlomové ráce ng. Marek Baláš, Ph.D..
Čené rohlášení Prohlašuj, e jem dlomovou rác na éma Návrh dvoulakého horzonálního kole na odadní elo za lynovou urbnu na zemní lyn vyracoval ám, za omoc vedoucího dlomové ráce ng. Marka Baláše, Ph.D. a konzulana ng. Pavla Křemínkého z frmy PB, leraury a oaních zdrojů, keré m byly okynuy a keré jou uvedeny v závěru ráce. V Brně Dne.5.04 Bc. Roman Jurek
Poděkování Chěl bych oděkova vému vedoucímu dlomové ráce ng. Marku Balášov, Ph.D. za cenné rady a odborné vedení a anu ng. Pavlu Křemínkému za okynuí odborných konzulací ro vyracování éo dlomové ráce.
Obah. Úvod... 3. Po kole... 4.. Zadané aramery kole... 4 3. Teelný výoče... 4 3.. Paramery čá... 4 3... Vyokolaký řehřívák (re)... 4 3... Vyokolaký řehřívák (re)... 5 3... Vyokolaký výarník (vy)... 5 3..3. Vyokolaký ekonomzér 3(eko3)... 6 3..4. Vyokolaký ekonomzér (eko)... 6 3..5. Vyokolaký ekonomzér (eko)... 6 3.. Paramery nízkolaké čá... 6 3... Nízkolaký řehřívák (re)... 6 3... Nízkolaký výarník (vy)... 7 3..3. Nízkolaký ekonomzér (eko)... 7 3..4. Nízkolaký ekonomzér (eko)... 7 3.3. Blance aln a výkony jednolvých výhřevných loch... 7 3.3.. Enale aln v bodě A... 8 3.3.. Teelné zráy áláním... 8 3.3.3. Enale a eloa aln v bodě D... 8 3.3.4. Telo ředané áře mez body a 6... 9 3.3.5. Průok áry vyokolakým okruhem... 9 3.3.6. Předaná ela jednolvých výhřevných loch vyokolaké čá... 9 3.3.7. Enale a eloa aln v bodě G... 0 3.3.8. Parní výkon čá... 0 3.3.9. Hmononí růok áry nízkolakou čáí... 0 3.3.0. Předaná ela jednolvých výhřevných loch nízkolaké čá... 0 3.4. Plový dagram... 3.5. chéma kole... 4. Návrh alnového kanálu... 4.. Návrh eloměnné lochy re... 4.. Poče rubek v odélné řadě re... 4.3. Objemový růok a rychlo aln re... 3 4.4. Rozměry alnového kanálu... 3 5. Návrh alnového kanálu... 4 5.. Návrh druhého vyokolakého řehříváku re... 8 5... Návrh rozměrů re a vuní aramery... 8
5... Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 8 5..3. Poče odélných řad re... 3 5..4. kuečné ředané elo ve re... 3 5..5. kuečná eloa aln v bodě B... 3 5..6. Přehled vyočených hodno re... 33 5.. Návrh rvního vyokolakého řehříváku re... 33 5... Návrh rozměrů re a vuní aramery... 33 5... Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 35 5..3. Poče odélných řad re... 39 5..4. kuečné ředané elo ve re... 39 5..5. kuečná eloa aln v bodě C... 39 5..6. Přehled vyočených hodno re... 40 5.3. Návrh vyokolakého výarníku vy... 40 5.3.. Návrh rozměrů vy a vuní aramery... 40 5.3.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 4 5.3.3. Poče odélných řad vy... 44 5.3.4. kuečné ředané elo ve vy... 44 5.3.5. kuečná eloa aln v bodě D... 45 5.3.6. Přehled vyočených hodno vy... 45 5.4. Návrh nízkolakého řehříváku re... 45 5.4.. Návrh rozměrů re a jeho vuní aramery... 45 5.4.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 47 5.4.3. Poče odélných řad re... 50 5.4.4. kuečné ředané elo v re... 5 5.4.5. kuečná eloa aln v bodě E... 5 5.4.6. Přehled vyočených hodno re... 5 5.5. Návrh řeího vyokolakého ekonomzéru eko... 5 5.5.. Návrh rozměrů eko a vuní aramery... 5 5.5.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 54 5.5.3. Poče odélných řad eko... 56 5.5.4. kuečné ředané elo ve eko... 57 5.5.5. kuečná eloa aln v bodě F... 57 5.5.6. Přehled vyočených hodno eko... 57 5.6. Návrh nízkolakého výarníku vy... 58 5.6.. Návrh rozměrů vy a vuní aramery... 58 5.6.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 59 5.6.3. Poče odélných řad vy... 6
5.6.4. kuečné ředané elo ve vy... 6 5.6.5. kuečná eloa aln v bodě G... 6 5.6.6. Přehled vyočených hodno vy... 63 5.7. Návrh druhého nízkolakého ekonomzéru eko... 63 5.7.. Návrh rozměrů eko a jeho vuní aramery... 63 5.7.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 65 5.7.3. Poče odélných řad eko... 68 5.7.4. kuečné ředané elo v eko... 68 5.7.5. kuečná eloa aln v bodě H... 68 5.7.6. Přehled vyočených hodno eko... 69 5.8. Návrh druhého vyokolakého ekonomzéru eko... 69 5.8.. Návrh rozměrů eko a vuní aramery... 69 5.8.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 7 5.8.3. Poče odélných řad eko... 73 5.8.4. kuečné ředané elo ve eko... 74 5.8.5. kuečná eloa aln v bodě... 74 5.8.6. Přehled vyočených hodno eko... 74 5.9. Návrh rvního nízkolakého ekonomzéru eko... 75 5.9.. Návrh rozměrů eko a jeho vuní aramery... 75 5.9.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 77 5.9.3. Poče odélných řad eko... 80 5.9.4. kuečné ředané elo v eko... 80 5.9.5. kuečná eloa aln v bodě J... 80 5.9.6. Přehled vyočených hodno eko... 80 5.0. Návrh druhého vyokolakého ekonomzéru eko... 8 5.0.. Návrh rozměrů eko a vuní aramery... 8 5.0.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln:... 83 5.0.3. Poče odélných řad eko... 85 5.0.4. kuečné ředané elo ve eko... 86 5.0.5. kuečná eloa aln v bodě K... 86 5.0.6. Přehled vyočených hodno eko... 86 5.. Maerál rubek... 87 5.. Rozměry rubek ro vu a výu ro výhřevné lochy... 87 5... Výuní orubí re... 88 5... Vuní orubí ro re a výuní z re... 89 5..3. Vuní orubí ro re... 89 5..4. Výuní orubí ro eko... 89
5..5. Výuní orubí ro eko a vuní ro eko... 90 5..6. Výuní orubí ro eko a vuní ro eko... 90 5..7. Vuní orubí ro eko... 9 5..8. Výuní orubí ro re... 9 5..9. Vuní orubí ro re... 9 5..0. Výuní orubí eko... 9 5... Výuní orubí eko a vuní ro eko... 9 5... Vuní orubí ro eko... 93 6. Návrh rozměrů bubnů... 93 6.. Vyokolaký buben... 93 6.. Nízkolaký buben... 94 7. Návrh zavodňovacího orubí... 94 7.. Zavodňovací orubí vyokolakého okruhu... 95 7.. Zavodňovací orubí nízkolakého okruhu... 95 8. Návrh řeváděcího orubí... 96 8.. Převáděcí orubí vyokolakého okruhu... 96 8.. Převáděcí orubí nízkolakého okruhu... 97 9. Zráy kole... 97 9.. Tlaková zráa re... 99 9.. Tlaková zráa re... 99 9.3. Tlaková zráa vy... 99 9.4. Tlaková zráa eko... 99 9.5. Tlaková zráa eko... 00 9.6. Tlaková zráa eko... 00 9.7. Tlaková zráa re... 00 9.8. Tlaková zráa vy... 0 9.9. Tlaková zráa eko... 0 9.0. Tlaková zráa eko... 0 9.. Tlaková zráa řením v komíně... 0 9.. Tlaková zráa na vuu a výuu z komína... 0 9.3. Celková ahová zráa kole... 0 0. Závěr... 03
. Úvod Bc. Roman Jurek Koel na odadní elo bývá vyuíván v různých čáech růmylu, kde chce bý vyuo odadní elo k rodukc áry nebo horké vody. Nejčaěj eno koel bývá zařazen v arolynovém cyklu, kde e vyuje zbykové elo aln vznklých alováním zemního lynu v lynové urbíně. alny vyuující z urbíny rochází alnovým kanálem, ve kerém jou za ebou řazeny výhřevné lochy ekonomzérů, výarníků a řehříváků, ze kerého oom vychází komínem oařeným lumčem hluku. Obr.. chéma arolynového cyklu [] 3
. Po kole Bc. Roman Jurek alnový koel na odadní elo je umíěn na konc arolynového cyklu za lynovou urbínou. Koel má horzonální uořádání a jedná e o bubnový koel řrozeným oběhem. Z kole jou alny vedeny do komína oařeného lumčem hluku, ebříkem a ochozem... Zadané aramery kole Objemové loení aln: x 0,39[ ] O x Ar 0,009[ ] x 0,73[ ] N x 0,044[ ] CO H O 0,078[ x ] Huoy jednolvých loek aln: Huoa O O, 489 kgm Huoa Ar Ar,7839 kgm 3 3 3 Huoa N N, 505 kgm 3 Huoa CO CO, 9768 kgm 3 Huoa H O H O 0, 804 kgm Teloa naájecí vody: NV 63 C Hmononí růok aln: M 0 kg Vuní eloa aln: A 500 C Paramery áry ro nízkolaký okruh: Výuní eloa: 50 C Výuní lak: 4, 8bar Paramery ro vyokolaký okruh: Výuní eloa: 450 C Výuní lak: 57bar 3. Teelný výoče 3.. Paramery čá 3... Vyokolaký řehřívák (re) Výu: 57bar 450 C 3307, kjkg - určeno omocí X-eam 3 4
Na základě konzulace anem Křemínkým bylo zvoleno:, 5bar a zbyek e určí omocí X-eam: 50kJkg re a 57,5 58, 5bar re 3307,3 50 3057, 3kJkg 353, 36C 3... Vyokolaký řehřívák (re) Mez vyokolakým řehříváky je vřk naájecí vody, kerý je volen 5% z celkového mnoví áry. Enale áry e edy určí z blanční rovnce 3-. Teloa vřkované vody je 05 C. Je o eloa naájecí vody řed řdáním kondenzáu. Naájecí voda e odlyňuje ř 05 C a ře výměník, ře kerý roudí vraný kondenzá o eloě 33 C e naájecí voda ochladí na elou naájecí vody 63 C. Obr.3. Blance vřku naájecí vody Paramery vřkované vody: vř 05 C vř 6 3bar 65 3 68bar vř 444,kJkg M 3 0,95 0,95 3 0,05 M vř P 0,05 M P vř 3057,3 0,05 445, 394,47kJkg 0,95 rov.3.. 3 3 58,5bar 409,038C 3... Vyokolaký výarník (vy) 4 4 58,5,5 60bar 4 je eloa aurace ro daný lak, kerá e určí omocí X-eam 75, 58C 4 4 784, 59kJkg U výarníku e uvauje na začáku x a na konc x 0 a neuvauje e laková zráa. 5
5 4 60bar 75, 58C 5 5 4 3,9kJ kg 3..3. Vyokolaký ekonomzér 3(eko3) Mez body 5 a 6 je laková zráa 5bar a nedohřev 5 C. 5bar bar 6 5 65 6 6 5 5C 70,58C 87,89kJkg Teloa na vuu do ekonomzéru e volí 45 C, aby mez vuem do nízkolakého výarníku a výuem z druhého vyokolakého ekonomzéru byla vhodná eloní dference. 45C 7 7 7 66bar 64,57kJkg 3..4. Vyokolaký ekonomzér (eko) Vzhledem k eloám nízkolaké čá byl zařazen druhý vyokolaký ekonomzér a za druhý nízkolaký ekonomzér. Paramery na výuu z ekonomzéru jou ejné, jako na vuu z řeího vyokolakého ekonomzéru (-eko3) 8 8 8 67bar 05C 445,47 kjkg 3..5. Vyokolaký ekonomzér (eko) Paramery na výuu z rvního vyokolakého ekonomzéru jou ejné, jako na vuu do druhého vyokolakého ekonomzéru. Do ekonomzéru vuuje voda o známé eloě naájecí vody. 9 9 9 68bar 63C 69,383C 3.. Paramery nízkolaké čá 3... Nízkolaký řehřívák (re) Výu: 4, 8bar 50 C 96, 73kJkg Nízkolaký řehřívák má ouze jednu čá, čl na vuu e volí hodnoy ř aurac ro daný lak. Tlaková zráa mez body a je 0,bar. 6
5bar 5, 83C 748, kjkg 3... Nízkolaký výarník (vy) U výarníku e uvauje hodnoa x na výuu ro you áru a hodnoa x 0 na vuu ro you kaalnu, laková zráa e zde neuvauje. 5bar 3 5, 83C 3 3 640, 085 kjkg 3..3. Nízkolaký ekonomzér (eko) Vzhledem k účnno, údrbě a lovému dagramu e volí dva nízkolaké ekonomzéry. Druhý (eko) je řazen za nízkolakým výarníkem (vy), a rvní nízkolaký ekonomzér (eko) je řazen za druhým vyokolakým ekonomzérem (eko). Paramery na výuu z eko jou ejné jako aramery na vuu do nízkolakého výarníku (vy). 5,3bar 4 4 4 07C 440,576kJ kg 3..4. Nízkolaký ekonomzér (eko) První nízkolaký ekonomzér byl zařazen za druhý vyokolaký ekonomzér (eko). Paramery na výuu jou ejné, jako aramery na vuu do druhého nízkolakého ekonomzéru (eko). Teloa vody na vuu je rovna eloě naájecí vody. 5,6bar 5 5 5 63C 64,88kJkg 3.3. Blance aln a výkony jednolvých výhřevných loch V éo čá e rovede blance aln. Pomocí známé eloy aln v bodě A a ro daný nch on je mono zíka elou aln v bodě D a díky ěmo eloám je moné vyočía výkon mez body A a D, a edy výkon mez body a 6 omocí doočíané zráy áláním. [ C] CO H 0 N O Ar 0 0 0 0 0 0 5 4,6 39, 3,53 3,78 3,3 00 70 50,6 9,5 3,7 93 00 357,5 304,5 59,9 67 86 300 558,8 46,8 39, 406,7 78 400 77,9 65,9 56,7 550,9 37 500 994,4 794,5 664 698,7 465 Tab.3. Enale loek aln ro různé eloy [] 7
3.3.. Enale aln v bodě A Bc. Roman Jurek alny v bodě A mají elou 500 C, ake e nemuí rovádě nerolace a očíá e enale rovnou odle jednolvých koncenrací. A x CO 994,4 x H O 794,5 x N 664 x 0,044994,4 0,078 794,5 0,73 664 0,39 698,7 0,009 465 69,7489kJ Nm 3.3.. Teelné zráy áláním O Pro zadané huoy aln lze očía huou aln xco CO xh O H O xn N xo O 698,7 x x Ar 465 ro zadané loení aln: AR AR 3 rov.3.3. 3 0,044,9768 0,078 0,804 0,73,505 0,39,489 0,009,7839,7784 kg Nm rov.3.3. Převod hmononího oku na objemový ok aln: 0 O M 3 M 86,4 m,7784 rov.3.3.3 Maxmální vyuelný eelný výkon: O QA A M 69,75 86,4 59, 5767 MW rov.3.3.4 Pro kole na kaalná a lynná alva byla zvolena konana C=0,03, oom budou zráy áláním a konvekcí a oměrná zráa áláním a konvekcí: 0,7 0,7 QRC C QA 0,03 59,5767 0, 975MW z Q Q RC A 0,975 59,576 0,0033 3,3% rov.3.3.5 rov.3.3.6 3.3.3. Enale a eloa aln v bodě D Pnch-on v bodě D byl zvolen 0 C, edy eloa v bodě D je D 5 0 85, 58C Enalí v bodě D e muí očía nerolací ro zadanou elou omocí abulky 3.: 00 x CO 70 x H O 50,6 x N 9,5 x 0,04470 0,07850,6 0,739,5 0,393,7 0,00993 3,905kJ Nm 00 x CO 357,5 x H O 304,5 x N O 59,9 x 3,7 x O Ar 67 x 93 86 0,044357,5 0,078304,5 0,73 59,9 0,39 67 0,00986 67,995kJ Nm 300 x CO 558,8 x H O 46,8 x N 39, x 0,044558,8 0,078 46,8 0,7339, 0,39 406,7 0,009 78 405,95kJ Nm O Ar 406,7 x Ar 78 3 3 3 rov.3.3.7 rov.3.3.8 rov.3.3.9 8
400 x CO 77,9 x H O 65,9 x N 56,7 x O 550,9 x 37 Bc. Roman Jurek 3 0,044 77,9 0,078 65,9 0,7356,7 0,39550,9 0,00937 547,979kJ Nm rov.3.3.0 x 994,4 x 794,5 x 664 x 698,7 x 465 500 CO H O N O 3 0,044994,4 0,078 794,5 0,73 664 0,39 698,7 0,009 465 69,7489kJ Nm rov.3.3. 300 00 85,58 405,95 67,995 85,58 3 D 00 67,995 386, 08kJ Nm 00 00 rov.3.3. 3.3.4. Telo ředané áře mez body a 6 Rozdíl enalí mez body A a D: 3 A D A D 69,75 386,06 305,69kJ Nm rov.3.3.3 Telo dodané alnam mez body A-D: O QA D AD M 305,96 86,4 6, 3505 MW rov.3.3.4 Telo ředané áře od aln mez body a 6: Q 6 QA D ( z ) 6,3505 ( 0,0033 ) 6, 6354 MW rov.3.3.5 3.3.5. Průok áry vyokolakým okruhem Pomocí známého ela ředaného áře mez body a 6 e očíá růok áry vyokolakým okruhem: Q M 0,95 M 0,05 M 6 M P P 0,95 0,05 Q P 6 6 663,54 3307,3 3057,3 0,95 3057,3 87,89 0,05 3075,3 445, 6 vř Ar Ar P vř,789kg rov.3.3.6 3.3.6. Předaná ela jednolvých výhřevných loch vyokolaké čá Telo ředané v druhém vyokolakém řehříváku (re): re Q M ),789 (3307,3 3057,3) 3,0447 MW P ( rov.3.3.7 Telo ředané v rvním vyokolakém řehříváku (re) re Q,95 M ( ) 0,95,789 (394,47 784,59) 4,74 MW 0 P 3 4 rov.3.3.8 Telo ředané ve vyokolakém výarníku (vy) vy Q,95 M ( ) 0,95,789 (784,59 87,89) 8,474 MW 0 P 4 6 rov.3.3.9 Telo ředané v řeím vyokolakém ekonomzéru (eko3) eko3 Q,95 M ( ) 0,95,789 (87,89 64,57) 6,5986 MW 0 P 6 7 rov.3.3.0 9
Telo ředané ve druhém vyokolakém ekonomzéru (eko) eko Q,95 M ( ) 0,95,789 (64,57 445,47 ),960 MW 0 P 7 8 Bc. Roman Jurek Telo ředané v rvním vyokolakém ekonomzéru (eko): eko Q,95 M ( ) 0,95,789 (445,47 69,383),0336 MW 0 P 8 9 3.3.7. Enale a eloa aln v bodě G rov.3.3. rov.3.3. Pnch-on v bodě G byl zvolen 0 C, edy eloa v bodě G je G 3 0 6, 83C Enale v bodě G e muí očía nerolací ro zadanou elou omocí abulky ab.3.: 00 00 6,83 67,995 3,905 6,83 G 00 3,905 6, 43kJ Nm 00 00 rov.3.3.3 3 3.3.8. Parní výkon čá Parní výkon nízkolaké čá e očíá ejným zůobem jako arní výkon vyokolaké čá, edy omocí známých enalí aln, objemového růoku aln a známé zráy áláním. DG Q M ( D G ) 86.4 (386,06 6,43) 4. 609 MW 3 DG Q z ) Q Q ( 0,0033)4609 6,5986 7.969 MW ( EKO 3 3.3.9. Hmononí růok áry nízkolakou čáí rov.3.3.4 Pomocí známého eelného výkonu a enalí e očíá hmononí růok áry nízkolakou čáí: Q 3 796.9 M P 3.4954 kg 3 96,73 640,085 rov.3.3.5 3.3.0. Předaná ela jednolvých výhřevných loch nízkolaké čá Telo ředané v nízkolakém řehříváku (re): re Q M ) 3.4954 (96,73 748,) 73.68 kw P ( Telo ředané v nízkolakém výarníku (vy) vy Q M ) 3.4954 (748, 640,085 ) 7.955. MW P ( 3 Telo ředané ve druhém nízkolakém ekonomzéru (eko) eko Q M ) 3.4954 (640,085 440,576 ) 684.4 kw P ( 3 4 Telo ředané v rvním nízkolakém ekonomzéru (eko) eko Q M ) 3.4954 (440,576 64,88 ) 604.93kW P ( 4 5 rov.3.3.6 rov.3.3.7 rov.3.3.8 rov.3.3.9 0
3.4. Plový dagram 3.5. chéma kole Obr.3. Plový dagram Uořádání výhřevných loch bylo chémacky vyobrazeno na náledujícím obrázku. 4. Návrh alnového kanálu Obr.3.3 chéma kole Pro výoče rozměrů alnového kanálu e muí zvol rozměr někeré eloměnné lochy, v omo říadě byla zvolena locha druhého vyokolakého řehříváku re, ve kerém e nejdříve vybere normovaná ebrovaná rubka a anoví e říčná rozeč mez rubkam, oé e zkonroluje, zda ř vyočeném oču rubek n r vyhovuje rychlo roudění áry uvnř ěcho rubek. Poé e z j vyočené rozeče a oču rubek vyočíá šířka alnového kanálu š. Dále e vyočíá kuečný objemový ok aln alnovým kanálem ro danou řední elou aln a zvolí e rychlo roudění aln w a z ěcho hodno e doočíá výška alnového kanálu l. Hodnoy e zaokrouhlí a bude nm očíáno ro všechny oaní eloměnné lochy, doočíá e kuečná růočná locha aln a kuečná rychlo aln. růr
4.. Návrh eloměnné lochy re Bc. Roman Jurek Pro druhý vyokolaký řehřívák budou ouy normované ebrované rubky, vz ab.4. a obr 4. Název velčny Označení Rozměr Vnější růměr rubky re D 3.8mm Vnřní růměr rubky re d 5.4mm Tloušťka ěny rubky 3.mm Tloušťka eber Poče eber na mer Rozeč mez ebry Výška eber re h 5mm Průměr eber re D 6.8mm Tab. 4.. Rozměry rubek re r mm re n 00 0mm Obr.4.. Rozměry rubek re 4.. Poče rubek v odélné řadě re očíá e omocí rychlo roudění áry v rubkách: M v w f v [ m kg 3 P [ m ] - řední objem áry ] - eloměnná locha re ze rany áry rov.4.. v v v 0.055034 0.043876 3 0.049488m kg rov.4.. Rychlo roudění áry by měla bý v rozmezí 5 5m P M w v.789 0.049488 0.0303547m 0, voleno w 0m. rov.4..3 Uravený vzorec ro výoče eloměnné lochy re lze ouí ro výoče oču rubek v jedné řadě: 4 P 4 0.0303547 n r 59.5 ( d ) 0.054 rov.4..4 Poče rubek e muí zaokrouhl na celé čílo, edy n r 60 Pro oče rubek e muí zkonrolova, zda-l je rychlo roudění áry v říuných mezích. 4 M v 4.789 0.049488 w 9.84m ( d ) nr 0.054 60 rov.4..5 Rychlo e nachází v rozmezí 5 0m, výoče je edy rávný.
4.3. Objemový růok a rychlo aln re Nejdříve e očíá enale v bodě B lového dagramu: B A Q 3044.7 69.7489 656.8kJm o M ( z ) 86.4( 0.0033) 3 rov.4.3. Pomocí enale byla očena nerolací eloa aln v bodě B lového dagramu: B 400 ( ) 00 (656.8 547.979) 00 Bn 400 400 475. 46C 500 400 69.7489 547.97 rov.4.3. Dále e doočíá řední eloa aln jako armecký růměr: A Bn 500 475.46 487. 73C rov.4.3.3 Přeoče objemového růoku aln na kuečný objemový růok aln: 0 O 73.5 487.73 73.5 3 M ku M 86.4 39. 9m 73.5 73.5 rov.4.3.4 Na základě konzulace anem Křemínkým byla zvolena rychlo aln w 6m 4.4. Rozměry alnového kanálu očíá e růočná locha ro alny za omocí objemového růoku a rychlo aln: 0 M ku 39.9 růr n 4. 994m w 6 rov.4.4. Obr.4. Rozměry alnového kanálu a rozeče rubek re Mezera mez rubkam byla zvolena a 9mm a edy rozeč rubek je: D a 6.8 9 70.8mm rov.4.4. 3
Doočíá e šířka kanálu omocí známého oču rubek v jedné řadě a rozeče rubek: š 3 ( nr ) re 3 0.0708 Hodnoa e zaokrouhlí na konečnou hodnou š 4. 8m (60 ) 0.078 4.834 m rov.4.4.3 Výška alnového kanálu e očíá úravou vzorce ro růočnou lochu aln: l š D n r h růr n n r 4.994 7.34067m 4.8 0.038 60 60 0.05 0.0070 Hodnoa e zaokrouhlí na konečnou hodnou l 7. 34m. rov.4.4.5 Po zaokrouhlení e doočíá kuečná růočná locha ze rany aln: ru š l l D n r h r 4.8 7.34 7.34 0.038 60 0.05 0.00 6070 7.4048m kuečná rychlo aln: n n rov.4.4.6 w M o ku ru.9 39 3.996m 7.4048 5. Návrh alnového kanálu rov.4.4.7 Př výoču výhřevných loch e ouívají normalzované rubky e známým růměry D a e známou loušťkou ěny r, vnřní růměr rubky e doočíá. Tloušťka eber byla ve všech říadech zvolena mm. Výška eber je ro výarník dooručená v rozmezí 0-9mm a ro řehříváky a ekonomzéry v rozmezí 0-5mm. Vnější růměr eber e edy doočíá jako ouče růměru rubky a dvou výšek eber jako D D h. Poče eber n na mer je zvolen nejdříve 00 a okud e lší výledný kuečný výkon od návrhového o více ne 5%, očy eber e níí a výoče rovede znovu. Pro zvolené rubky e dále očíá říčná rozeč rubek jako ouče růměru rubky D a zvolené mezery mez rubkam a. Pomocí rozeče a známé šířky alnového kanálu e doočíá oče rubek v jedné řadě n ř, řčem e muí ohlída rychlo áry v orubí. Podélná rozeč rubky je zvolena ohledem na rozměry rozváděcích rubek. Pro ekonomzéry byla 94mm a ro výarníky a řehříváky 0mm. Náledně e určí rychlo roudění aln ve alnovém kanále a růočná locha aln na jednu řadu a díky odílu celkové růočné lochy a růočné lochy na jednu řadu lze doa oče řad rubek n ř. 4
Poče odélných řad: nř, ř - [ m ] je růočná locha ze rany aln - [ m ] je růočná locha na jednu řadu rubek ř Teloměnná locha ze rany aln: Q K, ln - Q [kw] je hodnoa ředaného ela v jednolvých výhřevných lochách - [ C] je logarmcký eloní ád ln - K[ W m K ] je oučnel rouu ela Teloměnná locha na jednu řadu rubek ze rany aln: l n ř m - m r je eloměnná locha ze rany aln na jeden mer rubky ( D ) ( D) 4 m D ( ) A ro hladké rubky: D m řední logarmcký eloní ád: ln, ln n je věší eloní ád mez árou a alnam a oučnel rouu ela: K m m r r m je menší eloní ád. - [ W m K ] je oučnel řeuu ela ze rany aln r - [ W m K ] je oučnel řeuu ela ze rany áry nebo vody r - [ W m K ] je oměrná zářvo, voleno 0.00W m K - [ ] je eloměnná locha ze rany áry na mer rubky Pm m D rov.5. rov.5. rov.5.3 rov.5.4 rov.5.5 rov.5.6 rov.5.7 rov.5.8 5
oučnel řeuu ela ze rany aln: h k r E, k rov.5.9 - [] je oměr výhřevných loch eber a celkové lochy ze rany aln h - [] je oměr lochy rubek bez eber a celkové lochy ze rany aln - E[] je oučnel efekvno eber, kerý e odeče z grafu [] na raně 4 omocí D oměrů h a. D - [] je oučnel rozšíření ebra, kerý e ro ebra konanním růřezem volí - [] je koefcen nerovnoměrno k o ovrchu ebra, ro ebra kruhovým růřezem je 0. 85. - [ W m K ] je oučnel řeuu ela konvekcí k oučnel ro určení oměru h a určení efekvno eber: ( ) k k rov.5.0 - [ W m K ] je oučnel eelné vodvo eber, kerá je ro všechny ebra: 40W m K Poměr výhřevných loch eber a celkové lochy ze rany aln: D D D D D, D Poměr lochy rubek bez eber a celkové lochy ze rany aln: h oučnel řeuu ela konvekcí ze rany aln: 0. k 0.3 cz D 0.54 h 0.4 w - c z[] je oravný oučnel na oče odélných řad - [] je oučnel oměrných odélných rozečí - [ W m K ] je oučnel eelné vodvo aln - [ m ] je oučnel dynamcké vkozy aln 0.65 rov.5. rov.5. rov.5.3 6
oučnel oměrných odélných rozečí: [ ],,, Kde - [ ], [ ] jou oměrné rozeče. D D oučnel řeuu ela ze rany áry a vody: w d e 0.4 r 0.03 (Pr ) d e 0.8 c c c - [ W m K ] je oučnel eelné vodvo vody nebo áry - [mm] je ekvvalenní růměr, kerý je roven vnřnímu růměru rubky d e - [ m ] je rychlo roudění áry nebo vody uvnř rubky w - P[ m ] je oučnel dynamcké vkozy áry nebo vody - Pr [ ] je Prandlovo čílo vody nebo áry l - c [] je oravný oučnel závlý na eloě roudu a na eloě ěny, c - c [] je oravný oučnel na oměrnou délku, vz graf [] na r.08, c l - cm[] je oravný oučnel mezkruí, c m m l rov.5.4 rov.5.5 Pro zvolený oče řad e řeočíá kuečná eloměnná locha ze rany aln omocí n e očíá kuečné ředané elo maxmálního rozdílu mez Qku, Q ku, řčem muí bý lněna odmínka a navrhovaným Q maxmálně 5%. Pokud není lněna ao odmínka, uraví e oče rubek, nebo e zvolí jný oče eber na mer rubky, nebo e zvolí jné rubky. Hodnoy, keré jou ouy ř výoču všech eloměnných loch jou uvedeny v abulce 5.. Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny Šířka alnového kanálu š 4.8m Výška alnového kanálu l 7.34m Objemový růok aln Poměrná zráa áláním a konvekcí M 86.4 m O z 0.0033 3 Poměrná zářvo 0.00W m K oučnel rozšíření ebra oučnel eelné vodvo eber 40W m K Oravný oučnel závlý na eloě c roudu a na eloě ěny Oravný oučnel na oměrnou délku c l Oravný oučnel mezkruí c oučnel nerovnoměrno rozloení k 0.85 o ovrchu ebra Tab.5.. Hodnoy ro výoče všech výhřevných loch m ku 7
5.. Návrh druhého vyokolakého řehříváku re 5... Návrh rozměrů re a vuní aramery Bc. Roman Jurek Rozměry jou uvedené a očíané v kaole 4. Výuní aramery re jou uvedeny v náledující abulce ab.5.. Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny Hmononí růok áry okruhem M.789 kg Telo ředané ve re re Q 3.0447MW Enale aln v bodě A A 3 69.7489kJ m Enale aln ro 500 C 500 3 69.7489kJ m Enale aln ro 400 C 400 3 547.979kJ m Teloa aln v bodě A A 500 C Teloa áry v bodě 450 C Teloa áry v bodě Měrný objem áry v bodě Měrný objem áry v bodě Tlak áry v bodě Tlak áry v bodě Příčná rozeč rubek Podélná rozeč rubek Rychlo roudění aln Rychlo roudění áry 353.36 C 3 v 0.055034 m kg 3 v 0.043876 m kg 57bar 58.5bar 70.8mm 0 mm 3.996m re w re w 9.834m Tab.5.. Paramery ořebné k návrhu druhého vyokolakého řehříváku re 5... Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln: oučnel řeuu ela konvekcí:, Poměrné říčné rozeče: 70.8 D 3.8 70,8 0 5,mm 5. 3.8,, D.64 3.9348 rov.5.. rov.5..,.64 0.47963 3.9348 rov.5..3 rov.5..4 8
Obr.5. rozeče rubek Pro ředokládaný oče odélných řad menší ne 5 je zvolen oravný oučnel na oče odélných řad c 0. 9 z oučnel eelné vodvo aln a oučnel knemacké vkozy e vyočíá nerolací hodno z [] na raně 4. re 0.0637 W m 75.5 0 6 m K oučnel řeuu ela konvekcí: k 0.3 c 74.588W m z 0.3 0.9 0.47963 K 0. ( 0. 0.0637 0.038 0.0 0.0 oučnel efekvno eber: ) 0.54 D 0.05 0.0 0.4 0.54 h 3.996 0.0 6 75.5 0 0.4 0.65 w k 0.85 74.588 53.04m ( k ) 0.00 40( 0.00 0.85 74.588) rov.5..5 rov.5..6 0.65 Pomocí oučnele e dají vyočía oměry nuné k odečení oučnele efekvno eber z [] na raně 4: h 53.04 0.05 0.7956 rov.5..7 D 6.8.9434 D 3.8 rov.5..8 E 0.88 9
Poměr eloměnných loch a celkové lochy ze rany aln: Podíl výhřevných loch eber ze rany aln: 6.8 3.8 D D D D D re re 6.8 3.8 0.8307 0 3.8 3.8 Podíl loch rubek, kde nejou ebra: h D 0.89376 0.693 oučnel řeuu ela ze rany aln: re h K r E re re K 0,85 74,65 0,8307 0,88 0,693 50,68W m 0,00 0,85 74,65 re K oučnel řeuu ela ze rany áry: re rov.5..9 rov.5..0 rov.5.. Nejdříve e očíá řední lak áry re a řední elou áry omocí X-eam určí oučnel eelné vodvo áry oučnel knemacké vkozy vodní áry : 57 58.5 57. 75bar 450 353.36 40. 68C - re 0.0554055 W m - Pr 0. 99495 - re.45060 5 K N m re, Prandlovo čílo a z ěcho hodno e Pr a rov.5.. rov.5..3 Dynamcká vkoza vodní áry: v.4506 0 5 0.049488.3 0 6 m rov.5..4 30
Doazením očíaných hodno lze zíka oučnel řeuu ela ze rany vodní áry: r 0.03 d e w d e 0.05540559.843 0.054 0.03 6 0.054.30 Výoče oučnele rouu ela: 0.8 0.8 (Pr 0.99495 0.4 ) 0.4 c c l c 5.537W m Nejdříve je řeba očía eloměnnou lochu ze rany aln áry na jeden mer délky rubky: re re re re re D D m D n 4 0,068 0,038 00 0,038 4 m d 0.054 0. 0797965 m 0,54099m Doazením vyočených hodno lze zíka oučnel rouu ela: m K rov.5..5 rov.5..6 rov.5..7 K 50.68 r 5.537 r m m 38.86W m 0.54099 0.00 0.0797965 K rov.5..8 Logarmcký eloní ád re: - 500 450 50C A - 475.46 353.36. C BN. 50 ln 80. 7556C. ln ln 50 rov.5..8 rov.5..9 rov.5..0 3
5..3. Poče odélných řad re Bc. Roman Jurek Nejdříve e očíá celková eloměnná locha ze rany aln a locha na jednu řadu rubek ze rany aln: Q 3044.7 000 987.34m K ln 38.8680.7556 rov.5.. ř m l nr 0.54099 7.3460 38. 5m rov.5.. Poče odélných řad re: 987.34 n ř 4.44 38.5 r Zaokrouhlením zíkám konečný oče odélných řad n 4 5..4. kuečné ředané elo ve re kuečná eloměnná locha ze rany aln: ku ř nř 38.5 4 953m kuečné ředané elo re: Q K ku ku ln 38.86 953 80.7556 938. 79 ř kw rov.5..3 rov.5..4 rov.5..5 Nyní e muí zkonrolova, zda kuečné ředané elo odovídá návrhovému elu maxmálně 5% chybou: x Q Q Q ku 5 Qku 0.05 938.79 3044.7 5 938.59 0.05 Navrhovaný oče odélných řad edy vyhovuje. 3.6% rov.5..6 5..5. kuečná eloa aln v bodě B kuečná enale v bodě B: B A Qku 938,79 69.7489 O M z 86,4 0,0033 657,5kJm kuečná eloa aln v bodě B: B 400 00 657,5 547,97900 B 400 400 476, 3C 500 400 69,7489 547,979 3 rov.5..7 rov.5..8 3
5..6. Přehled vyočených hodno re Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny kuečná eloa aln v bodě B 476.3C B kuečné ředané elo v re re Q 938.79kW Poče odélných řad rubek re ku re n 4 ř Podélná rozeč rubek re 0 mm Tab.5.3. vyočíané hodnoy re Obr.5.. Rozmíění rubek re ve alnovém kanále 5.. Návrh rvního vyokolakého řehříváku re 5... Návrh rozměrů re a vuní aramery Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny Hmononí růok áry okruhem M.789 kg Telo ředané ve re Enale aln v bodě B re Q 474kW B 657.38kJ m Enale aln ro 400 C 400 547.979kJ m Enale aln ro 300 C 300 3 405.95kJ m Teloa aln v bodě B B 476.3 C Teloa áry v bodě 3 3 405.83 C Teloa áry v bodě 4 Měrný objem áry v bodě 3 4 75.58 C 3 3 3 v 3 0.049833 m kg 33
Měrný objem áry v bodě 4 Tlak áry v bodě 3 Tlak áry v bodě 4 Bc. Roman Jurek 3 v 4 0,0333 m kg 3 58.5bar 4 60bar Příčná rozeč rubek 60mm Podélná rozeč rubek 0 mm Tab.5.4 aramery ořebné ro návrh rvního vyokolakého řehříváku re Název velčny Označení Rozměr Vnější růměr rubky re D 3,8mm Vnřní růměr rubky re d 5,4mm Tloušťka ěny rubky re 3,mm Tloušťka eber Poče eber na mer Rozeč mez ebry Výška eber Průměr eber r mm re n 40 re re h 5mm re D 6,8mm Tab.5.5. Rozměry rubek re 4.666mm obr.5.3 rozměry rubek re Mezera mez rubkam byla zvolena a re re re D a 6,8 0 0mm a edy rozeč rubek je: 7,8 re A oče rubek v rvním vyokolakém řehříváku edy je: re š 4,8 n r 59, re 0,078 rov.5.. rov.5.. re Poče rubek e muí zaokrouhl na celé čílo, bylo edy zvoleno n r 59 Dále e doočíá řední měrný objem áry, omocí n a oču rubek e doočíá rychlo áry v rubkách, kerá muí bý v rozmezí 5 0m re v3 v4 0,049833 0,0333 3 v 0,0408077m kg rov.5..3 re 4 0,95 M v re P 4 0,95,789 0,0408077 w 5,79m re re d n 0,054 59 r Rychlo roudění áry v orubí edy vyhovuje. Pokračuje e očíáním enale a eloou aln v bodě C lového dagramu. rov.5..4 34
re C B Q 474 657.38 60. 37kJ O M ( z ) 86.4( 0.0033) CN C 400 ( ) 00 (60.37 547.979) 00 400 400 438. 007C 500 400 69.7489 547.979 řední eloa aln ro rvní vyokolaký řehřívák: re B CN 476.3 438.007 457. 5C kuečný objemový ok aln: re re O 73,5 457,5 73,5 3 M ku M 86,4 30, 5 m 73,5 73,5 Průočná locha aln v rvním vyokolakém řehříváku: re re re re l š l D n h n n ru r re r l 7,34 4,8 7,34 0,038 59 0,05 0,00 4059 7,34 4,55868m kuečná rychlo aln v rvním vyokolakém řehříváku: re M 30 re ku,5 w 5,857m re 4,55868 růr 5... Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln: Výoče řeuu ela konvekcí, re re Poměrné říčné rozeče: re re 7,8 re D 3,8 re 7,8 0 5,55mm 5,55 3,8, re re re re D re, re,5786 3,9388,5786 0,4808 3,9388 rov.5..5 rov.5..6 rov.5..7 rov.5..8 rov.5..9 rov.5..0 rov.5.. rov.5.. rov.5..3 rov.5..4 35
Obr.5.4 rozeče rubek re Pro ředokládaný oče odélných řad menší ne 5 je zvolen oravný oučnel na oče re odélných řad c 0. 9 z oučnel eelné vodvo aln a oučnel knemacké vkozy e vyočíá nerolací hodno z [] na raně 4. re re 0.060977 W m 68.66 0 6 m K oučnel řeuu ela konvekcí: re K w 0,3 c re re re 0,05 0,004666 0,4 re z 0,65 re 0, re re 0,3 0,9 0,4808 5,857 0,004666 6 68,660 oučnel efekvno eber: 0,65 D 0, re re 0,060977 0,004666 0,54 6,9659 W m h re re 0,038 0,004666 K K re 0,00 40 0,00 0,85 6,9659 0,4 0,54 re 0,85 6,9659 K 48,8m rov.5..5 rov.5..6 Pomocí oučnele e dají vyočía oměry nuné k odečení oučnele efekvno eber z [] na raně 4: h 48,8 0,05 0,738 rov.5..7 re D 6,8,943396 re D 3,8 rov.5..8 E re 0.87 36
Poměr eloměnných loch a celkové lochy ze rany aln: Podíl výhřevných loch eber ze rany aln: re re 6,8 3,8 D D re re re D re D D 6,8 3,8 4.666 3,8 re re D 0,93306 3,8 re Podíl loch rubek, kde nejou ebra: re re h 0,93306 0,06694 re re oučnel řeuu ela ze rany aln: re r re re E re re h re 0,85 6,9659 0,00 0,85 6,9659 re K re K 0,933069 0,87 0,06694 4,87W m K rov.5..9 rov.5..0 rov.5.. oučnel řeuu ela ze rany áry: Nejdříve e očíá řední lak áry re a řední elou áry omocí X-eam určí oučnel eelné vodvo áry re oučnel knemacké vkozy vodní áry : re 3 4 58.5 60 59. 5bar re 3 4 405.83 75.58 340. 435C - re 0.04854 W m re - Pr 0. 948 - re.93540 5 K N m re re, Prandlovo čílo a z ěcho hodno e Pr a re rov.5.. rov.5..3 37
Dynamcká vkoza vodní áry: re re re v,9354 0 5 0,0408077 8,9533 0 7 m rov.5..4 Doazením očíaných hodno lze zíka oučnel řeuu ela ze rany vodní áry: r 0,03 d re re w re d re 0,0485 5,79 0,054 0,03 7 0,054 8,95330 re 0,8 0,8 0,948 0,4 Pr re 0,4 c c c 43,54W m l m K Výoče oučnele rouu ela: rov.5..5 Nejdříve je řeba očía eloměnnou lochu ze rany aln áry na jeden mer délky rubky: re re re re re D D m D n 4 0,068 0,038 40 0,038 4,58494 m re re m d 0,054 0, 0797964 m Doazením vyočených hodno lze zíka oučnel rouu ela: re K re m re re re 4,87 r 43,54 r m 7,746W m,58494 0,00 0,0797964 Logarmcký eloní ád re: K re - 476.3 405.83 7. 60 C B 3 re - 439.73 75.58 64. 5C CN 4 re re re 64.5 7.60 ln. 55C re 64.5 ln ln re 7.60 rov.5..6 rov.5..7 rov.5..8 rov.5..9 rov.5..30 rov.5..3 38
5..3. Poče odélných řad re Nejdříve e očíá celková eloměnná locha ze rany aln a locha na jednu řadu rubek ze rany aln: re re Q 474000 533,85m re re K ln 7,746.55 rov.5..3 re re re ř m l nr,58494 7,3459 50, 6974m rov.5..33 Poče odélných řad re: re re 533,856 n ř 3,0573 re 50,6974 ř re Zaokrouhlením zíkám konečný oče odélných řad n 3 ř rov.5..34 5..4. kuečné ředané elo ve re kuečná eloměnná locha ze rany aln: re re re ku ř nř 50,6974 3 505, 09m kuečné ředané elo re: re re re Q K re ku ku ln 7,746 505,09,55 4653, 088 kw rov.5..35 rov.5..36 Nyní e muí zkonrolova, zda kuečné ředané elo odovídá návrhovému elu maxmálně 5% chybou: re re re Qku Q 4653,088 474 x Q 5 5,9% re Q 0,05 4653,088 0,05 ku Navrhovaný oče odélných řad edy vyhovuje. rov.5..37 5..5. kuečná eloa aln v bodě C kuečná enale v bodě C: re C B Qku 4653,088 657,5 O M z 86,4 0,0033 kuečná eloa aln v bodě C: 604,6kJm 3 rov.5..38 C C 400 00 604.6 547.979 00 400 400 439. 475C 500 400 69.7489 547.979 rov.5..39 39
5..6. Přehled vyočených hodno re Bc. Roman Jurek Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny kuečná eloa aln v bodě C 439.475C kuečné ředané elo v re Poče odélných řad rubek re C re Q ku 4653,088kW re n ř 3 Podélná rozeč rubek re re 0 mm Tab.5.6 vyočíané hodnoy re Obr.5.5 Rozmíění rubek ve alnovém kanále 5.3. Návrh vyokolakého výarníku vy 5.3.. Návrh rozměrů vy a vuní aramery Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny Hmononí růok áry okruhem M.789 kg Telo ředané ve vy Enale aln v bodě C Enale aln ro 00 C 00 Enale aln ro 300 C 300 Teloa aln v bodě C Teloa áry v bodě 4 Teloa áry v bodě 5 vy Q 474kW 3 C 604.6kJ m C 67.995kJ m 405.95kJ m 439.475 C 4 75.58 C 5 75.58 C Podélná rozeč rubek 0 mm Tab.5.7 aramery ořebné ro návrh vyokolakého výarníku vy 3 3 40
Název velčny Označení Rozměr Vnější růměr rubky vy D 5mm Vnřní růměr rubky vy d mm Tloušťka ěny rubky vy mm Tloušťka eber Poče eber na mer Rozeč mez ebry Výška eber Průměr eber r mm vy n 00 vy 5mm vy h 5mm vy D 55mm Tab.5.8 rozměry rubek vy obr.5.6 rozměry rubek vy Mezera mez rubkam byla zvolena a vy 0mm a edy rozeč rubek je: vy vy D a 55 0 65mm A oče rubek ve vyokolakém výarníku edy je: vy š 4.8 n r 65.346 vy 0.065 vy Poče rubek e muí zaokrouhl na celé čílo, bylo edy zvoleno n 65 Teloa aln byla zvolena ejná jako v návrhu omocí nchonu a o r DN 85. 58C. rov.5.3. rov.5.3. řední eloa aln ro vyokolaký výarník: vy C DN 439.475 85.58 36. 53C kuečný objemový ok aln: rov.5.3.4 M vy O M 86.4 00. 43m 73.5 73.5 vy ku 73.5 36.53 73.5 3 Průočná locha aln ve vyokolakém výarníku: rov.5.3.5 vy růr l š l D vy n vy r h vy vy r l 7.34 4.8 7.34 0.05 65 0.05 0.00 00 65 7.34 6.65m n kuečná rychlo aln ve vyokolakém výarníku: n rov.5.3.6 w vy M vy ku vy růr.43 00.0558m 6.65 rov.5.3.7 4
5.3.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln: Výoče řeuu ela konvekcí, vy vy Poměrné říčné rozeče: 65 5 vy vy vy D vy 65 0 4,33mm.6, vy, vy vy vy D vy, vy 4.33 5 4.979.6 0.407 4.979 rov.5.3.8 rov.5.3.9 rov.5.3.0 rov.5.3. Obr.5.7 rozeče rubek vy Pro ředokládaný oče odélných řad věší ne 0 je zvolen oravný oučnel na oče vy odélných řad c z oučnel eelné vodvo aln a oučnel knemacké vkozy e vyočíá nerolací hodno z [] na raně 4. vy vy 0.0545 W m 53.3 0 6 m K oučnel řeuu ela konvekcí: vy k 0.3 c 0.3 0.407 vy z 0. ( vy 0. 0.0545 0.05 0.005 0.005 ) vy vy 0.54 D vy vy 0.05 0.005 0.4 0.54 h vy vy 0.4.055 0.005 6 53.30 w 0.65 vy vy vy 7.396W m 0.65 K rov.5.3. 4
oučnel efekvno eber: vy k 0.85 7.396 5.9935m vy ( k ) 0.00 40( 0.00 0.85 7.396) Bc. Roman Jurek rov.5.3.3 Pomocí oučnele e dají vyočía oměry nuné k odečení oučnele efekvno eber z [] na raně 4: vy h 5.9935 0.05 0.7799 rov.5.3.4 vy D 55. vy D 5 rov.5.3.5 E vy 0.8 Poměr eloměnných loch a celkové lochy ze rany aln: Podíl výhřevných loch eber ze rany aln: vy vy D D vy vy vy D vy D D vy vy Podíl loch rubek, kde nejou ebra: vy vy h 0.93 0.0769 vy vy D vy 55 5 55 5 oučnel řeuu ela ze rany aln: vy vy vy vy vy h K r E vy vy vy K 0,85 7,396 0,93 0,8 0,0769 44,5838W m 0,00 0,85 7,396 K oučnel řeuu ela ze rany áry: Předokládá e velm vyoké r, edy zlomek ro výoče oučnele řeuu ela zmzí. r 5 5 5 0.93 rov.5.3.6 rov.5.3.7 rov.5.3.8 e ředokládá éměř nulový a ze vzorce Výoče oučnele rouu ela: vy K 40.9338W m 0.00 vy 44.5838 r Logarmcký eloní ád vy: vy - 439.475 75.58 63. 895 C C 4 K rov.5.3.9 rov.5.3.0 43
vy - 85.58 75.58 0C DN 5 vy vy vy 63.895 0 ln 55. 09C vy 63.895 ln ln vy 0 5.3.3. Poče odélných řad vy Nejdříve e očíá celková eloměnná locha ze rany: vy vy Q 8474000 845.3m vy vy K 40.933855.09 ln Náledně e očíá eloměnná locha na jeden mer rubky: vy vy vy vy D D vy m D n 4 0,055 0,05 0,05 4 00 0,835 Plocha na jednu odélnou řadu rubek ze rany aln: vy vy vy ř m l nr 0.835 7.3465 396. 54m Poče odélných řad vy: n vy ř vy vy r 845.3 0.54 396.54 vy Zaokrouhlením zíkám konečný oče odélných řad n ř rov.5.3. rov.5.3. rov.5.3.3 rov.5.3.4 rov.5.3.5 rov.5.3.6 5.3.4. kuečné ředané elo ve vy kuečná eloměnná locha ze rany aln: vy vy vy ku ř nř.54 837. 34 kuečné ředané elo vy: 396 m vy vy vy vy Qku K ku ln 40.9338 837.3455.408 8886. 9kW Nyní e muí zkonrolova, zda kuečné ředané elo odovídá návrhovému elu maxmálně 5% chybou: rov.5.3.7 rov.5.3.8 x vy Q Q vy ku 5 vy Qku Q vy 0.05 8886.9 8474 5 8886.9 0.05 Navrhovaný oče odélných řad edy vyhovuje..86% rov.5.3.9 44
5.3.5. kuečná eloa aln v bodě D kuečná enale v bodě D: D C Q M vy ku O ( kuečná eloa aln v bodě D: D 8886.9 604.6 384.3kJm z ) 86.4 ( 0.0033) D 00 00 384.3 67.995 00 00 00 84. 55C 300 00 405.95 67.995 5.3.6. Přehled vyočených hodno vy 3 rov.5.3.30 rov.5.3.3 Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny kuečná eloa aln v bodě D 84.55C D vy kuečné ředané elo v vy Q 8886.9kW Poče odélných řad rubek vy ku vy n ř Podélná rozeč rubek vy vy 0 mm Tab.5.9 vyočíané hodnoy vy Obr.5.8 Rozmíění rubek vy ve alnovém kanále 5.4. Návrh nízkolakého řehříváku re 5.4.. Návrh rozměrů re a jeho vuní aramery Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny Hmononí růok áry okruhem M 3.609 kg Telo ředané ve eko re Q 73.68kW 45
Enale aln v bodě D 00 Enale aln ro 00 C Bc. Roman Jurek 3 D 384.3kJ m 3 67.995kJ m 300 Enale aln ro 300 C 405.95kJ m Teloa aln v bodě D 84.55 C D Teloa áry v bodě 50 C Teloa áry v bodě Měrný objem áry v bodě Měrný objem áry v bodě Tlak áry v bodě Tlak áry v bodě 5.83 C 3 3 v 0.494558 m kg 3 v 0.000955 m kg 4.8bar 5bar Podélná rozeč rubek 0 mm Tab.5.0 aramery ořebné ro návrh nízkolakého řehříváku re T Název velčny Označení Rozměr Vnější růměr rubky re D 57mm Vnřní růměr rubky re d 50,6mm Tloušťka ěny rubky re 3,mm Tloušťka eber Poče eber na mer Rozeč mez ebry Výška eber Průměr eber r n h mm re 00 re re 0mm 5mm re D 87mm Tab.5. rozměry rubek re obr.5.9 rozměry rubek re re Mezera mez rubkam byla zvolena a 5mm a edy rozeč rubek je: re re re D a 87 5 9mm A oče rubek v nízkolakém řehříváku edy je: re š 4,8 n r 46,0 re 0,09 re Poče rubek e muí zaokrouhl na celé čílo, bylo edy zvoleno n 46 r rov.5.4. rov.5.4. Dále e doočíá řední měrný objem áry, omocí n a oču rubek e doočíá rychlo áry v rubkách, kerá muí bý v rozmezí 5 0m re v v 0,494558 0,37486 3 v 0,434687m kg rov.5.4.3 46
w re re 4 M P v 4 3,609 0,434687 6,96m re re d n 0,0506 46 r Bc. Roman Jurek rov.5.4.4 Rychlo roudění áry v orubí edy vyhovuje. Pokračuje e očíáním enale a eloou aln v bodě E lového dagramu. re E D Q 73.68 384.3 375. 695kJ O M ( z ) 86.4( 0.0033) EN E 00 ( ) 00 (375.695 67.995) 00 400 00 78. 07C 300 00 405.95 67.995 řední eloa aln ro nízkolaký řehřívák: re D EN 84.55 78.07 8. 6C kuečný objemový ok aln: re re O 73.5 8.6 73.5 3 M ku M 86.4 74. 77m 73.5 73.5 Průočná locha aln nízkolakého řehříváku: re re re l š l D n h n růr r re re r l 7,34 4,8 7,34 0,057 46 0,05 0,0000 46 7,34,568 m kuečná rychlo aln v nízkolakém řehříváku: re M re ku 74,77 w 5,665m re,568 ů 5.4.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln: Výoče řeuu ela konvekcí x re re Poměrné říčné rozeče: re re 9 re D 57 n re 9 0 8,545mm,64 8,545 57, re re re re D re re,546,64 0,489399,546 rov.5.4.5 rov.5.4.6 rov.5.4.7 rov.5.4.8 rov.5.4.9 rov.5.4.0 rov.5.4. rov.5.4. rov.5.4.3 rov5.4.4 47
Obr.5.0 rozeče rubek re Pro ředokládaný oče odélných řad menší ne 5 je zvolen oravný oučnel na oče re odélných řad c 0. 9. z oučnel eelné vodvo aln a oučnel knemacké vkozy e vyočíá nerolací hodno z [] na raně 4. re re 0.04399 W m 39.39 0 6 m K oučnel řeuu ela konvekcí: re K w 0,3 c re re re 5,665 0,0 6 39,390 re z 0,65 0,65 re 0, 63,703W m re re 0,3 0,9 0,489399 K D 0, re re 0,54 h re re 0,04399 0,057 0,0 0,0 0,54 0,4 0,05 0,0 0,4 rov.5.4.5 oučnel efekvno eber: re 0,85 63,703 K re 0,00 40 0,00 0,85 63,703 K 49,44m rov5.4.5 Pomocí oučnele e dají vyočía oměry nuné k odečení oučnele efekvno eber z [] na raně 4: re h 49,44 0,05 0,74366 rov5.4.6 re D 87,563 re D 57 rov.5.4.7 re E 0.87 48
Poměr eloměnných loch a celkové lochy ze rany aln: Podíl výhřevných loch eber ze rany aln: re re 87 57 D D re re 87 57 0 57 re D re D D re re 0,8080 57 Podíl loch rubek, kde nejou ebra: re re h 0,8080 0,999 re re D re oučnel řeuu ela ze rany aln: re re re re re h K r E re re re K 0,85 63,703 0,8080 0,87 0,999 43,7W m 0,00 0,85 63,703 K oučnel řeuu ela ze rany áry: rov.5.4.8 rov.5.4.9 rov.5.4.0 re Nejdříve e očíá řední lak áry a řední elou áry omocí X-eam určí oučnel eelné vodvo áry re oučnel knemacké vkozy vodní áry : 4.8 5 re 4. 9 re P Pr P re re re bar 50 5.83 00. 95C 0.0349599 W m.6098 0 0.983335 5 K N m re re, Prandlovo čílo a z ěcho hodno e Pr a re rov.5.4. rov.5.4. Dynamcká vkoza vodní áry: re re re v,6098 0 5 0,434687 0,699533 0 5 rov.5.4.3 49
Doazením očíaných hodno lze zíka oučnel řeuu ela ze rany vodní áry: re r 0,3 d re re w re 0,04399 6,96 0,0506 0,3 0,0506 0,6995330 re 5 d 0,8 re Výoče oučnele rouu ela: 0,8 0,983335 Pr 0,4 re 0,4 c c c 338,97W m Nejdříve je řeba očía eloměnnou lochu ze rany aln áry na jeden mer délky rubky: re re re re re D D m D n 4 0,087 0,057 00 0,057 4 0,85765m re re m d 0,0506 0, 589646 m Doazením vyočených hodno lze zíka oučnel rouu ela: re K re m re re re 43,7 r 338,97 r m 36,79W m 0,85765 0,00 0,589646 Logarmcký eloní ád: re 84.55 50 34. 55 C D re 78.07 5.83 6. 4C EN K re re re 6.4 34.55 ln 70. 5C re 6.4 ln ln re 34.55 5.4.3. Poče odélných řad re Nejdříve e očíá celková eloměnná locha ze rany aln a locha na jednu řadu rubek ze rany aln: re re Q 73,68000 8,38m re re K 36,79 70,5 re ř re m ln l n re r 0,85765 7,34 46 89,57 l m K rov.5.4.4 rov.5.4.5 rov.5.4.6 rov5.4.7 rov.5.4.8 rov.5.4.9 rov.5.4.30 rov.5.4.3 rov.5.57 50
Poče odélných řad re: re re 8,38 n ř 0,9757 re 89,57 ř re Zaokrouhlením zíkám konečný oče odélných řad n 5.4.4. kuečné ředané elo v re kuečná eloměnná locha ze rany aln: re re re ku ř nř 89,57 89, 57m kuečné ředané elo re: re re re Q K re ku ku ln 36,79 89,5770.5 75, 69 Nyní e muí zkonrolova, zda kuečné ředané elo odovídá návrhovému elu maxmálně 5% chybou: re re re Qku Q 75,69 73.68 x Q 5 5,483% re Q 0.05 75,69 0.05 ku Navrhovaný oče odélných řad edy vyhovuje. 5.4.5. kuečná eloa aln v bodě E kuečná enale v bodě E: re E D Qku 75,69 384.3 375. 889kJ O M z 86.4( 0.0033) kuečná eloa aln v bodě E: E 00 00 375.889 67.99500 E 00 00 78. C 300 00 405.95 67.995 ř kw rov.5.59 rov.5.60 rov.5.70 rov.5.7 rov.5.7 5.4.6. Přehled vyočených hodno re rov.5.73 Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny kuečná eloa aln v bodě E 78.C E re kuečné ředané elo v re Q 75, 69 Poče odélných řad rubek re ku n ř re Podélná rozeč rubek re re 0 mm Tab.5.5.Přehled vyočených hodno ro re 5
Obr.5. rozmíění rubek re ve alnovém kanále 5.5. Návrh řeího vyokolakého ekonomzéru eko 5.5.. Návrh rozměrů eko a vuní aramery Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny Hmononí růok áry okruhem M.789 kg Telo ředané ve eko eko Q 6598.6kW Enale aln v bodě E E 3 375.889kJ m Enale aln ro 00 C 00 3 547.979kJ m Enale aln ro 300 C 300 3 405.95kJ m Teloa aln v bodě E E 78. C Teloa áry v bodě 6 6 70.58 C Teloa áry v bodě 7 Měrný objem áry v bodě 6 Měrný objem áry v bodě 7 Tlak áry v bodě 6 Tlak áry v bodě 7 7 45 C 3 v 6 0.00308 m kg 3 v 7 0.000806 m kg 6 65bar 7 66bar Podélná rozeč rubek 94 mm Tab.5.3. aramery ořebné ro návrh řeího vyokolakého ekonomzéru eko Název velčny Označení Rozměr Vnější růměr rubky eko D 3.8mm Vnřní růměr rubky eko d 5.4mm Tloušťka ěny rubky eko 3.mm Tloušťka eber Poče eber na mer Rozeč mez ebry Výška eber Průměr eber r mm eko n 00 eko 5mm eko h 5mm eko D 6.8mm Tab.5.4 rozměry rubek eko obr.5. rozměry rubek eko 5
Mezera mez rubkam byla zvolena eko eko D a 6.8 5 eko a 5mm a edy rozeč rubek je: 76.8mm A oče rubek v rvním vyokolakém řehříváku edy je: eko š 4.8 n r 55.3 eko 0.0768 eko Poče rubek e muí zaokrouhl na celé čílo, bylo edy zvoleno n 55 r rov.5.5. rov.5.5. Dále e doočíá řední měrný objem vody, omocí n a oču rubek e doočíá rychlo vody v rubkách, kerá muí bý v rozmezí 3m eko v6 v7 0.00308 0.000806 3 v 0.00967m kg rov.5.5.3 eko eko 4 0,95 M P vp 4 0,95,789 0,00967 w 0,50m eko eko d n 0,054 55 r rov.5.5.4 Rychlo roudění áry v orubí edy vyhovuje, rozváděcí kanál ekonomzéru e edy rozdělí na dvě čá, ve kerých bude roud voda řídavě a rychlo roudění e zdvojnáobí. w eko.m Pokračuje e výočem enale aln a návrhovou eloou aln v bodě F: eko F E Q 6598.6 375.889 99. 0kJ O M ( z ) 86.4( 0.0033) FN F 00 ( ) 00 (99.0 67.995) 00 00 00. 489C 300 00 405.95 67.995 řední eloa aln ro řeí vyokolaký ekonomzér: eko E FN 78..489 50. 35C kuečný objemový ok aln: eko eko O 73.5 50.35 73.5 3 M ku M 86.4 65. 06m 73.5 73.5 Průočná locha aln ve řeím vyokolakém ekonomzéru: rov.5.5.5 rov.5.5.6 rov.5.5.7 rov.5.5.8 eko růr l š l D eko n eko r h eko eko r l 7.34 4.8 7.34 0.03855 0.05 0.00 0055 7.34 6.5534m n n rov.5.5.9 53
kuečná rychlo aln ve řeím vyokolakém ekonomzéru: eko M 65 eko ku.06 w 0.m eko 6.5534 růr 5.5.. Výoče oučnele řeuu ela ze rany aln: Výoče řeuu ela konvekcí, eko eko Poměrné říčné rozeče: eko eko 76,8 eko D 3,8 eko 76,8 94 0,54mm 0,54 3,8,45, eko, eko eko eko D eko eko 3,93,45 0,645 3,93 rov.5.5.0 rov5.5. rov.5.5. rov.5.5.3 rov.5.5.4 Obr.5.3 rozeče rubek eko Pro ředokládaný oče odélných řad věší ne 0 je zvolen oravný oučnel na oče eko odélných řad c z oučnel eelné vodvo aln a oučnel knemacké vkozy e vyočíá nerolací hodno z [] na raně 4. eko 0.04385 W m K eko 39.5 0 6 m 54
oučnel řeuu ela konvekcí: eko k w eko 0.3 c eko 0. 0.005 6 39.50 eko 0.65 eko z 0.65 ( eko 6.73W m ) 0. 0.3 0.645 K eko eko 0. D eko eko 0.54 0.04385 0.038 0.005 0.005 h 0.54 eko eko 0.05 0.005 0.4 0.4 rov.5.5.5 oučnel efekvno eber: eko k 0.85 6.73 48.75m eko ( k ) 0.00 40( 0.00 0.85 6.73) rov.5.5.6 Pomocí oučnele e dají vyočía oměry nuné k odečení oučnele efekvno eber z [] na raně 4: eko h 48.75 0.05 0.7309 rov.5.5.7 eko D 6.8.9434 eko D 3.8 rov.5.5.8 E eko 0.84 Poměr eloměnných loch a celkové lochy ze rany aln: Podíl výhřevných loch eber ze rany aln: eko eko 6.8 3.8 D D eko eko D D D eko re eko eko 6.8 3.8 0.9698 5 3.8 3.8 Podíl loch rubek, kde nejou ebra: D eko rov.5.5.9 eko h eko eko eko 0.9698 0.08307 rov.5.5.0 55
oučnel řeuu ela ze rany aln: eko eko eko eko eko h r E eko eko eko K 0,85 6,73 0,9698 0,84 0,08307 40,5W m 0,00 0,85 6,73 K oučnel řeuu ela ze rany áry: Předokládá e, e r oučnele řeuu ela zmzí. bude velm vyoké, edy Výoče oučnele rouu ela: r e bude blí k nule a ze zlomku ro Nejdříve je řeba očía eloměnnou lochu ze rany aln na jeden mer délky rubky: eko eko eko eko eko D D m D n 4 0,068 0,038 00 0,038 4 0,9806m rov.5.5. rov.5.5. Doazením vyočených hodno lze zíka oučnel rouu ela: eko K 37.48W m K 0.00 re 40.5 r Logarmcký eloní ád re: eko - 78. 70.58 7. 63C E 6 eko -.489 45 77. 489 C FN 7 eko eko eko 77.489 7.63 ln 30. 37C eko 77.489 ln ln eko 7.63 rov.5.5.3 rov.5.5.4 rov.5.5.5 rov.5.5.6 5.5.3. Poče odélných řad eko Nejdříve e očíá celková eloměnná locha ze rany aln a locha na jednu řadu rubek ze rany aln: eko eko Q 6598,6 000 584,87m eko eko K 37,4830,37 ln rov.5.5.7 56
eko eko eko ř m l nr.9806 7.3455 396. 45 Poče odélných řad eko: eko eko 584.87 n ř 4.735 eko 396.45 r 0 m eko Zaokrouhlením zíkám konečný oče odélných řad n 5 5.5.4. kuečné ředané elo ve eko kuečná eloměnná locha ze rany aln: eko eko eko ku ř nř 396.455 5946. 75m kuečné ředané elo eko: eko eko eko Q K eko ku ku ln 37.485946.7530.37 677. 06 ř kw rov.5.5.8 rov.5.5.9 rov.5.5.30 rov.5.5.3 Nyní e muí zkonrolova, zda kuečné ředané elo odovídá návrhovému elu maxmálně 5% chybou: eko eko eko Qku Q 677.06 6598.6 x Q 5 5.766% eko Q 0.05 677.06 0.05 ku Navrhovaný oče odélných řad edy vyhovuje. 5.5.5. kuečná eloa aln v bodě F kuečná enale v bodě F: rov.5.5.3 F E Q M eko ku O ( z 677.06 375.889 97.63kJm ) 86.4 ( 0.0033) kuečná eloa aln v bodě F: F 00 00 97,63 67,99500 F 00 00, 48C 300 00 405,95 67,995 3 rov.5.5.33 5.5.6. Přehled vyočených hodno eko rov.5.5.34 Název velčny Označení velčny Hodnoa velčny kuečná eloa aln v bodě D.48C F eko kuečné ředané elo v eko Q 677.06kW Poče odélných řad rubek eko ku eko n 5 ř Podélná rozeč rubek eko eko 94 mm Tab.5.5 vyočíané hodnoy eko 57