ZAKRES EGZAMINU
DYPLOMPWEGO
Zagadnienia konstrukcyjno –
technologiczne
(Zakres 2.5 – 2.6)
ZAKRES EGZAMINU
DYPLOMPWEGO
Zagadnienia konstrukcyjno –
technologiczne
(Zakres 2.5 – 2.6)
2.5 Sposoby zabezpieczania kotłów małej
mocy przed zbyt niską temperaturą wody
powrotnej
•
2.5.1 Klasyfikacja kotłów pod względem mocy cieplnej
•
2.5.2 Kotły wodne niskotemperaturowe
•
2.5.3 Zabezpieczenia przed zbyt niską temperaturą wody powrotnej
2.5.1 Klasyfikacja instalacji pod względem mocy
cieplnej
•
1) Podział ze względu na emisję gazów i pyłów do powietrza
•
A) poniżej 1
•
Brak konieczności posiadania pozwolenia dla instalacji wytwarzających wyłącznie
energię o łącznej nominalnej mocy cieplnej na terenie jednego zakładu bez względu
na rodzaj spalanego paliwa.
•
B) 1 – 15
•
Wymagane jest zgłoszenie ale nie potrzeba pozwolenia oraz dochodzi do
rozróżnienia paliwa. Do 5 - węgiel kamienny, 1 – 10 (koks, drewno, słoma, olej,
benzyna oraz w połączeniu z węglem kamiennym ale jego mocy cieplna ograniczona
do 5 ) oraz 1 – 15 (samo paliwo gazowe albo w połączeniu z koksem, słomą,
drewnem, benzyną, olejem i węglem o maksymalnym udziale 5 a w przypadku
pozostałych wymienionych paliw do 10 )
•
C) do 20
•
Instalacje zobowiązane do uczestnictwa w systemie handlu uprawnieniami do emisji
oprócz instalacji spalania odpadów niebezpiecznych i komunalnych
•
D) > 50
•
Wymagane pozwolenie zintegrowane.
•
E) > 100
•
Obowiązkowe pomiary emisji, ewidencjonowania wyników i przechowywania ich
przez okres 5 lat dla instalacji energetycznego spalania paliwa,
•
2.5.2 Kotły wodne niskotemperaturowe
•
Podstawowym wyposażeniem siłowni małych mocy jest kocioł
wodny niskotemperaturowy przeznaczony do zaspokojenia
lokalnych potrzeb grzewczych.
•
Podział kotłów:
•
1) materiał konstrukcyjny
•
- stalowe i żeliwne
•
2) zastosowane palniki
•
- inżektorowe, nadmuchowe, wentylatorowe
•
3) Usytuowanie kotła
•
- stojące i wiszące
•
4) obieg wodny i wyprowadzanie spalin
•
- naturalny i wymuszony
•
5) regulacja mocy
•
- palniki stopniowe i palniki modułowe
2.5.3 Zabezpieczenia przed zbyt niską
temperaturą wody powrotnej
•
1) Praca palników
•
Regulację pracy palników dokonuje się poprzez odpowiednie
stopniowanie paliwa dostarczanego do spalania w zależności od
obciążenia kotła.
•
2) Układ mieszania
•
Specjalny system pozwalający na wymieszanie wody powrotnej z
wodą kotła.
•
3) Akumulatory ciepła
•
Specjalne urządzenia wypełnione czynnikiem o dużej pojemności
cieplnej oraz bardzo powolnym tempie wychładzania umiejscowione
między kotłem, a siecią ciepłownią.
•
6) Moc
•
- 4 – 65 kW: palniki 1 – stopniowe z nominalnym obciążeniem oraz
palniki modulowane w kotłach kondensacyjnych i przepływowych
•
- 72 – 1750 kW – palniki 2 – stopniowe oraz palniki modulowane
•
- 1860 – 15000 kW – palniki modulowane
•
Temperatura wody
•
1) woda wylotowa
•
Kotły wodne można rozróżnić na podstawie temperatury wody
wylotowej: do 100 i > 110 Maksymalną temperaturę wody
wyznacza ogranicznik STB, kontrolujący pracę palników.
•
2) woda powrotna
•
Ochrona kotła przed zbyt niską temperaturą wody powrotnej
dotyczy samego urządzenia. W kotłach małej mocy ochronę
zapewnia odpowiednio ustawiona praca palników. Natomiast przy
większych mocach stosuje się dodatkowe zabezpieczenie.
Ostatecznie o wartości temperatury decydują: typ kotła i rodzaj
spalanego paliwa
•
2.6 Wymienniki ciepła w procesach
przemysłowych
•
2.6.1 Podstawowe informacje
•
2.6.2 Wymiennik mieszankowy
•
2.6.3 Wymiennik powierzchniowy
•
2.6.3.1 Wymienniki przeponowy
•
2.6.3.2 Wymiennik akumulatorowy
•
2.6.4 Wymienniki w elektrowniach jądrowych i konwencjonalnych
2.6.1 Podstawowe informacje
•
Wymienniki ciepła
•
Urządzenie służące do wymiany energii (podgrzewanie,
ochładzanie, zmiany stanu skupienia czynnika) pomiędzy dwoma
nośnikami energii będącymi w ciekłym lub gazowym stanie
skupienia
•
Podział ogólny wymienników
•
1) Mieszankowe – bezpośrednie
•
2) Powierzchniowe – pośrednie
•
A) Przeponowe
•
- kompaktowe, rurka w rurce, płaszczowo- rurowe, płytowe
•
B) Akumulatorowe – regeneratory
2.6.2 Wymiennik mieszankowy
•
Wymiana ciepła odbywa się bezpośrednio między czynnikiem
gazowym i ciekłym podczas mieszania się. Dodatkowo dochodzi do
wymiany masy i energii. Nie występuje przegroda, a klasycznym
przykładem jest chłodnia kominowa.
•
Chłodnia kominowa służy do schładzania wody
•
w obiegach przemysłowych i energetycznych.
•
Woda doprowadzana pompami do zraszalnika
•
następnie opada na dno oddając ciepło powietrzu
•
przepływającemu od dołu ku górze dzięki występowaniu
wymuszonego przepływu spowodowanego wysokim kominem.
•
Znaczna część ciepła pobierana podczas parowania pozwalająca na
znaczne obniżenie temperatury poniżej temperatury zewnętrznej.
Woda ochłodzona opada na dno do zbiornika i ponownie zostaje
zassana do obiegu chłodzącego skraplacz. Obieg wody chłodzącej
skraplacz jest zamkniety.
2.6.3 Wymiennik powierzchniowy
2.6.3.1 Wymiennik przeponowy
Rurka w rurce
•
Dwie współosiowe rurki o różnych
średnicach. Jeden czynnik płynie w
rurce najmniejszej, a drugi miedzy
rurką wewnętrzna, a zewnętrzną.
Wymiana ciepła odbywa się
poprzez ścianę rurki wewnętrznej.
Występują dwie odmiany: współ – i
przeciwprądowa.
Płaszczowo - rurowy
•
Pęczek rur umieszczonych w
korpusie. Wymiana ciepła zachodzi
między czynnikiem
przepływającym wewnątrz rur, a
czynnikiem omywającym rury od
zewnątrz. Wymienniki o znacznych
rozmiarach i masie.
Płytowy
•
Wymiennik zbudowany z płyt
płaskich lub tłoczonych o dobrej
przewodności cieplnej o
rurkowatych wytłoczeniach
pomiędzy płytami w postaci
wąskich szczelin umożliwiającymi
przepływ ciepła miedzy czynnikami
przepływającym za pomocą płyty.
Stosunkowo duże straty ciśnienia i
konieczność stosowania czynników o
zbliżonych ciśnieniach.
Kompaktowy
•
Duża powierzchnia wymiany masy
przy małej kubaturze urządzenia.
Stosowane w miejscach o
ograniczonym miejscu,
dopuszczalna waga. Czynnik i
przepływają prostopadle do siebie.
2.6.3.2 Wymiennik powierzchniowy - akumulatorowy
•
Ciepły i zimny strumień przechodzą przez tą samą przestrzeń.
Ciepło lub zimno jest transportowane pomiędzy materiałem
wymiennika, a czynnikiem przez niego przepływającym. Materiał
wymiennika pełni funkcję akumulatora ciepła (lub zimna).
2.6.4 Wymienniki w elektrowniach jądrowych i
konwencjonalnych
•
W elektrowniach występują następujące wymienniki:
•
1) Mieszankowy
•
- odgazowywacz termiczny
•
2) Powierzchniowy
•
A) Podgrzewacze wody
•
- regeneracyjne: nisko i średniociśnieniowe
•
- ciepłownicze: podstawowe i szczytowe
•
B) Wyparki
•
C) Podgrzewacz powietrza
•
D) Pozostałe
•
- skraplacz
•
- parownik
•
- przegrzewacz pary
Podgrzewacz niskoprężny
•
Rury mosiężne lub stalowe
wygięte w literę U zamocowane w
dnie sitowym pionowym lub
pozornie blisko turbiny w celu
zmniejszenia strat pary.
Podgrzewacz wysokoprężny
•
Rury kotłowe dostosowane do
wysokiego ciśnienia wytwarzanego
w pompie wody zasilającej.
Przyjmują kształt litery U lub
poziomych spirali wielokrotnych.
Wyparka
•
Urządzenie służące do
uzupełniania strat wody w obiegu
cieplnym. Mają postać rurek
obmywanych przez drugi czynnik z
zewnątrz.
Podgrzewacz powietrza
•
Regenerator z kształtek
ognioodpornych umożliwia
przepływ kolejno gorących spalin i
zimnego powietrza. Spaliny oddają
ciepło płytom, a po obrocie
podgrzewacza w stronę powietrza
ciepło oddawane jest
przepływającemu zimnemu
powietrzu.
Przetwornica pary
•
Odmiana wyparki wysokoprężnej
służąca do wytwarzania pary
wtórnej technologicznej.
Parownik
•
Rurowy fragment powierzchni
ogrzewanej kotła, w którym
następuje przemiana wody w parę
wodną.
Odgazowywacz
•
Nadbudówka nad zbiornik wody
zasilającej, dzieli układ na część
nisko i wysokoprężną. Panuje w
nim ciśnienie równe ciśnieniu pary
przegrzanej. Para skrapla się
bezpośrednio w podgrzewanej
wodzie, najniższe parametry pary
urządzenia to p = 0,12 MPa i t =
104.
•
Skraplacz
•
Urządzenie służące do skroplenia pary wodnej pochodzącej z turbiny. Całkowite
skroplenie pary wodnej jest możliwe dzięki pompie wodnej wymuszającej obieg
czynnika chłodzącego kondensator. Skraplanie czynnika zachodzi izobarycznie przy
ciśnieniu 4 – 15 kPa i stałej temperaturze. Ciśnienie w skraplaczu jest uzależnione od
temperatury wody chłodzącej, a ta od rodzaju przyjętego chłodzenia. Woda chłodząca
poprzez sieć gęsto ułożonych rurek jest omywana parą wodną. Odbiera ciepło od pary
prowadząc do skraplania. Zostaje przetransportowana na zewnątrz oddając ciepło do
otoczenia.
•
Skraplacz chłodzony cieczą Skraplacz chłodzony powietrzem Skraplacz
natryskowy
•