PRORAČUN DIMNJAKAKOTAO PTV

Maksimalna potro{nja goriva

hNm519.77

95.095.096.033340

6220006.3

Hd

Qk6.3B

3

MAX1 =×××

×=η×

×=

Teorijska koli~ina vazduha za sagorevanje gasovitih goriva

3

3

NmNm42.825.0

1000

33340260.025.0

1000

Hd260.0minL =−×=−×=

Teorijska koli~ina dimnih gasova

3

3

NmNm32.925.0

1000

33340272.025.0

1000

Hd272.0Vo =+×=+×=

Stvarna koli~ina dimnih gasova

( ) ( ) 3

3

NmNm004.1142.812.132.9minL1VoVg =×−+=×−λ+=

koeficijent vi{ka vazduha λ=1.20

Zapremina dimnih gasova u lo`i{tu za maksimalni kapacitet kotla

hNm02.853004.11519.77VgBV

3

MAX11 =×=×=Srednja temperatura dimnih gasova u dimnom kanalu

( )

skg104.0

1000

Q6.0m

246.0Cpm

OkL'K

KmW3k

C165t

C18t

C94.132etttt

2

K

P

'KPKpDK

=×=

=×

××=

=

°=°=

°=×−+= −

Srednja temperatura dimnih gasova u dimnjaku( ) ( )

skg104.0

1000

Q6.0m

2264.0Cpm

O'kH'K

KmW1k

C85.127t

C15t

C99.115e1'K

tttt

Dim

2

DK

S

'KsDKsmD

=×=

=×

××=

=

°=°=

°=−×−+= −

Gustina dimnog gasa na izlazu iz dimnjaka

bar013.1p

K99.38827399.115T

K288Tm

kg25.1

mkg916.0

p

b

T

T

B

mD

S

3DS

3BmD

SDSD

=°=+=

°=

=ρ

=××ρ=ρ

mbar1003100

Hnmgpb Bm =×−=

Hnm- nadmorska visina (Hnm=106m)

Gustina spoljnog vazduha

3

S

B

S

BS m

kg22.1T

p348.0

TR

p =×=×

=ρ

Stavrna zapremina dimnih gasova za tmD=115.99°C

sm34.0h

m56.1227b

p

273

t273VV

33bmD1gs ==×+×=

Brzina strujanja u usvojenom dimnjaku dimenzije ∅450mm i visine Hdim=20.00m

- brzina strujanja u dimnom kanalu

sm93.6

25.0

34.04

D

Vgs4W

221

1 =π×

×=π×

×=

- brzina strujanja u dimnjaku

sm14.2

45.0

34.04

D

Vgs4W

222

2 =π×

×=π×

×=

KOTAO RADNI KOTAOMaksimalna potro{nja goriva

hNm8.150

95.095.096.033340

12100006.3

Hd

Qk6.3B

3

MAX1 =×××

×=η×

×=

Teorijska koli~ina vazduha za sagorevanje gasovitih goriva

3

3

NmNm42.825.0

1000

33340260.025.0

1000

Hd260.0minL =−×=−×=

Teorijska koli~ina dimnih gasova

3

3

NmNm32.925.0

1000

33340272.025.0

1000

Hd272.0Vo =+×=+×=

Stvarna koli~ina dimnih gasova

( ) ( ) 3

3

NmNm004.1142.812.132.9minL1VoVg =×−+=×−λ+=

koeficijent vi{ka vazduha λ=1.20

Zapremina dimnih gasova u lo`i{tu za maksimalni kapacitet kotla

hNm413.1659004.111508VgBV

3

MAX11 =×=×=Srednja temperatura dimnih gasova u dimnom kanalu

( )

skg202.0

1000

Q6.0m

152.0Cpm

OkL'K

KmW3k

C165t

C18t

C32.144etttt

2

K

P

'KPKpDK

=×=

=×

××=

=

°=°=

°=×−+= −

Srednja temperatura dimnih gasova u dimnjaku

( ) ( )

skg202.0

1000

Q6.0m

1424.0Cpm

OkH'K

KmW1k

C32.144t

C15t

C53.135e1'K

tttt

Dim

2

DK

S

'KsDKsmD

=×=

=×

××=

=

°=°=

°=−×−+= −

Gustina dimnog gasa na izlazu iz dimnjaka

bar013.1p

K53.40827353.135T

K288Tm

kg25.1

mkg873.0

p

b

T

T

B

mD

S

3DS

3BmD

SDSD

=°=+=

°=

=ρ

=××ρ=ρ

mbar1003100

Hnmgpb Bm =×−=

Hnm- nadmorska visina (Hnm=106m)

Gustina spoljnog vazduha

`22.1348.0 3mkg

T

p

TR

p

S

B

S

BS =×=

×=ρ

Stavrna zapremina dimnih gasova za tmD=133.59°C

sm697.0h

m2508b

p

273

t273VV

33bmD1gs ==×+×=

Brzina strujanja u usvojenom dimnjaku dimenzije ∅500mm i visine Hdim=20.00m

- brzina strujanja u dimnom kanalu

sm86.9

30.0

697.04

D

Vgs4W

221

1 =π×

×=π×

×=

- brzina strujanja u dimnjaku

sm56.3

5.0

697.04

D

Vgs4W

222

2 =π×

×=π×

×=

PRORA^UN PROMAJE DIMNJAKADIMNJAK KOTLA PTVNa osnovu preporuka za dimnjake sa prisilnom promajom, geometrije objekta i projektovanog kotla usvojene su dimenzije dimnjaka:

- aktivna visina dimnjaka Hdim = 20 m - pre~nik dimnjaka sa prisilnom promajom Ddim = 450 cm - visina dimnjaka iznad krovne ravni 2,0 m

Povr{ina preseka dimnjaka: Pdim= D2dim x π / 4 = 0,452 x π / 4= 0,159 m2

Brzina strujanja dima u dimnjaku: wdim = Vdim / Pdim = 0,34 / 0,159 = 2.14 m/sStati~ki uzgon dimnih gasova: Udim. = Hdim x (ρv - ρD) x g x ss

Udim. = 20 x (1,15 – 0.916)x 9,81x 0,85 = 39.03 Pass= 0,85 kojeficijent sigurnosti

Pad pritiska u dimnjaku: ∆p’dim = 1.3 x [ λ x (Hdim /D dim)+Σξ ] x (ρD /2) x wdim2 (Pa)

∆p’dim = 1.3 x [ 0.06 x (20 /0.45)+0.2 ] x (0.916/2) x 2.142

∆p’dim = 7.82Paλ = 0.06 - kojeficijent trenja u dimnjakuΣξ = 0.2 - zbir lokalnih otpora;

Pad pritiska u dimnja~i: ∆p”dim = 1.3 x [ λ x (Ldim /D dim)+Σξ ] x (ρD /2) x wdim2 (Pa)

∆p”dim = 1.3 x [ 0.032 x (13 /0.25)+0.5 ] x (0.916/2) x 6.932

∆p”dim = 61.88Paλ = 0.06 - kojeficijent trenja u dimnjakuΣξ = 0.2 - zbir lokalnih otpora;

Pad pritiska u kotlu sa dimne strane:∆p’’’dim = 300Pa

Ukupan pad pritiska u dimnjaku:∆pdim = ∆’pdim + ∆p”dim +∆p’’’dim = 7.82+61.88+300=369.7Pa=3.7mbar

Za napor gorionika preostaje :∆pgor = ∆pdim - Udim = 369.70 – 39.03= 330.67Pa = 3.3mbar

Za navedeni kotao i potreban kapacitet prema podacima za gorionik sli~an tipu RGL30/2-A, “WEISHAUPT”, maksimalni napor ventilatora gorionika iznosi ∆pgor = 7.0 mbar, a pri minimalnim kapacitetima od 300kW, napor je ve}i od 3 mbar.

DIMNJAK RADNOG KOTLANa osnovu preporuka za dimnjake sa prisilnom promajom, geometrije objekta i projektovanog kotla usvojene su dimenzije dimnjaka:

- aktivna visina dimnjaka Hdim = 20 m - pre~nik dimnjaka sa prisilnom promajom Ddim = 550 cm - visina dimnjaka iznad krovne ravni 2,0 m

Povr{ina preseka dimnjaka: Pdim= D2dim x π / 4 = 0,502 x π / 4= 0,19635 m2

Brzina strujanja dima u dimnjaku: wdim = Vdim / Pdim = 0,697 / 0,159 = 3.56 m/sStati~ki uzgon dimnih gasova: Udim. = Hdim x (ρv - ρD) x g x ss

Udim. = 20 x (1,15 – 0,873)x 9,81x 0,85 = 46.19 Pass= 0,85 kojeficijent sigurnosti

Pad pritiska u dimnjaku: ∆p’dim = 1.3 x [ λ x (Hdim /D dim)+Σξ ] x (ρD /2) x wdim2 (Pa)

∆p’dim = 1.3 x [ 0.06 x (20 /0.50)+0.2 ] x (0.873/2) x 3.562

∆p’dim = 18.70Paλ = 0.06 - kojeficijent trenja u dimnjakuΣξ = 0.2 - zbir lokalnih otpora;

Pad pritiska u dimnja~i: ∆p”dim = 1.3 x [ λ x (Ldim /D dim)+Σξ ] x (ρD /2) x wdim2 (Pa)

∆p”dim = 1.3 x [ 0.032 x (13 /0.30)+0.5 ] x (0.873/2) x 9.862

∆p”dim = 104.08Paλ = 0.06 - kojeficijent trenja u dimnjakuΣξ = 0.2 - zbir lokalnih otpora;

Pad pritiska u kotlu sa dimne strane:∆p’’’dim = 430Pa

Ukupan pad pritiska u dimnjaku:∆pdim = ∆’pdim + ∆p”dim +∆p’’’dim = 18.70+104.08+430=553.50Pa=5.54mbar

Za napor gorionika preostaje :∆pgor = ∆pdim - Udim = 553.50 – 46.19= 507.31Pa = 5.10mbar

Za navedeni kotao i potreban kapacitet prema podacima za gorionik sli~an tipu G40/1-B, “WEISHAUPT”, maksimalni napor ventilatora gorionika iznosi ∆pgor = 17.0 mbar, a pri minimalnim kapacitetima od 450kW, napor je ve}i od 4.5 mbar.

VENTILACIJA KOTLARNICE

Uslovi prirodne ventilacije gasnih kotlarnica propisani su pravilnikom o tehni~kom normativima za projektovanje, gra|enje, pogon i odr`avanje gasnih kotlarnica.

Minimalna efektivna povr{ina dovodnog i odvodnog otvora za ventilaciju i vazduha za sagorevanje iznosi:Ao= 5,8 x QK =5,8 x 2x1210 = 14036 cm2 –minimalna efektivna povr{ina dovodnog otvoraA1=1/3x Ao = 1/3 x 14036 = 4679 cm2 –minimalna efektivna povr{ina odvodnog otvora

gde je: QK = 1210 kW – kapacitet kotlarnice jednog radnog kotla.

Koli~ina vazduha potrebna za sagorevanje u kotlarnici:

hm328142.820.1

1003

1013

273

182738.1502minL

b

Pb

273

tp273maxBLs

3=×××+××=×λ××+×=

Koli~ina vazduha potrebna za ventilaciju (zra~enje i konvekcija ) kotlarnice:

hm1783

20101021.1

12100002005.03600

tCp

Qk005.03600Lz

3=

×××××=

∆××ρ××=

Ukupna potrebna koli~ina vazduha za kotlarnicu: Luk= Ls+ Lve= 3281 + 1783 = 5064 m3/h

Minimalna potrebna povr{ina dovodnog otvora za prirodnu ventilaciju:

2

2

cm2232875.0

FdFdo

m675.120.170.03600

5064

Wvazd3600

LukFd

==

=××

=×ϕ×

=

( Fdo – potreban svetli presek `aluzine )

Povr{ina odvodnog otvora za prirodnu ventilaciju:- kriterijum instalisanog kapaciteta kotlarnice

2cm60083

1210023.4

Hvkan

Qk3.4Fo =××=×=

- kriterijum zra~enja i konvekcije u kotlarnici

2cm115105304.0

1783

tHvkan04.0

Lz'Fo =

××=

∆××=

gde je: HVKAN = 3m – visinska razlika izme|u dovodnog i odvodnog otvora;

2cm1534675.0

'FoFoo ==

( Foo – potreban svetli presek `aluzine )

Brzina strujanja vazduha na dovodnom otvoru:

sm166.1

70.03600574525.03

5064

Fd3600

LukWd =

×××=

×ϕ×=

Brzina strujanja vazduha na odvodnom otvoru:

sm39.0

574525.03

480725.021

288

5381.9

Fd

Fo1

Td

tHg

Wo22

=

××+

××=

+

∆××=

Brzine strujanja su u granici preporu~enih brzina od W≤ 1.20m/s

Broj izmena vazduha u kotlarnici:

035.824070.0

39.0480725.023600

Vkf

WoFo3600n =

××××=

×××=

gde je: f = 0,7 – faktor ispune kotlarnice;

Prora~un prirodne ventilacije gasne kotlarnice ura|en je za najnepovoljnije uslove eksploatacije i za obezbe|enje efikasne prirodna ventilacija kotlarnice.

Usvajaju se dimenzije opreme za ventilaciju, dimenzije i tip `aluzina:1. dovodnog kanala za vazduh 3 x AZR-3 1225 x 525 mm, površine Akan= 1.929m², efektivna povr{ine

dovodnog otvora je Aefek= 3 x 0.574525 = 1.7236 m².

2. površina odvodnog kanala 2 x AZR-3 1025 x 525 mm, svetle povr{ine Aodv= 2 x 0.480725 m² = 0.9615 m².

Provera koncentracije gasa kod 10% mogu}eg curenja:

%692.11001783

16.30100

Lz

Bin

hm16.308.150210.0maxB10.0Bi

3

=×=×=

=××=×=

n =1.692% < 4% dozvoljena vrednost koncentracije.