GERSE KÁROLY KAZÁNOK II.

Átírás

1 GERSE KÁROLY KAZÁNOK II.

2

3 Gerse Károly KAZÁNOK II. BME Energeka Gépek és Rendszerek Tanszék, Budapes, 04

4 Gerse Károly: Kazánok II. Első kadás Szerző jog Gerse Károly, 04 ISBN (Nyomao váloza)

5 Taralomjegyzék Első köe Bevezeés 3. Kazánok álalános jellemző 5.. Fűőfelüleek, szerepük, hőfelvéel, nyomás befolyása a fűőfelüleek kalakíására 5.. Kazánok felügyelee, alapveő bzonság berendezések 9.3. Kazánhaásfok, veszeségek, ávéel vzsgála 5. Kazánípusok álalános smereése 7.. Töréne fejlődés 7.. Gőzkazánok 37.. Nagyvízerű gőzkazánok 37.. Vízcsöves gőzkazánok 75.. Gőzkazánok ermészees crkulácóval 76.. Tűzér 9.3. Elgőzölögeő rendszer.4. Kényszeríe kerngeés Kényszeríe ááramlás Túlhevíők, újrahevíők Tápvíz előmelegíők.8. Léghevíők 6.9. Haáreljesímény 4.3. Hőhasznosíó kazánok 7.3. Gázurbna uán hőhasznosíó kazánok 7.3. Aomreakor hőhasznosíó kazánok Technológa folyamaok hőhasznosíó kazánja Különleges kazánok Meleg és forróvíz kazánok Házarás, ksközösség melegvíz kazánok Nagyvízerű kazánokból kalakío melegvíz, forróvíz kazánok Kényszeríe ááramlású kazánok Kéfázsú hőáadás, áramlás fűö felüleeken Gőzképződés alapveő folyamaa Forrás végelen érben Hőáadás és gőzfejlődés csőben Hőáadás és áramlás kapcsolaa Áramlás formák Elgőzölgés csőben Folyadékáramlás Aláhűö buborékos forrás Telíe buborékos forrás Kéfázsú konvekív hőáadás Folyadékhányos forrás arománya Krkus hőfluxus nagysága Hőáadás belül bordás csövekben A kéfázsú közeg áramlásának alapja Elem csőszakasz modellje Homogén modell Szeparál modell Súrlódás nyomásveszeség Geodekus nyomáskülönbség Gyorsíás nyomásveszeség Vízoldal folyamaok, vízelőkészíés, gőzszaság Melegíés, elgőzölgés közben lejászódó folyamaok Belső védőréeg, lerakódás képződése Vízmnőség előírások Vízelőkészíés Gőzszaság bzosíása 405

6 4.6. Kazánszíás Vízoldal korrózó, meghbásodások 45 Irodalomjegyzék az első köehez 443 Függelék 459 Másodk köe 5. Hőechnka számíások Tüzelőanyagok Szöchomera számíások 5.3. Füsgáz fajlagos enalpa-hőmérsékle dagramja Hőmérleg Tűzerek méreezése Fűőfelüleek méreezése Besugárzo fűőfelüleek Konvekív fűőfelüleek Közepes hőmérsékle-különbség Alkalmazás példák, segéddagramok Falazaok, hőszgeelés Füsgázoldal folyamaok, légechnka számíások Láng pulzácó, gázlengések, felüleek rezgése Levegőelláás, légechnka számíások Fűőfelüleek elrakódása, szíása, kopása, korrózója Felüleek elpszkolódása, szíása Fűőfelüleek kopása Füsgázoldal korrózó Gőzkazánok elemenek szlárdság számíása Szerkeze anyagok, ulajdonságak Az anyagok ulajdonsága Szerkeze anyagok fejleszése, jellemző Méreezés eljárások Igénybevéelek ípusa Hengeres szerkeze elemek Belső nyomásból, külső erhelésekből adódó feszülségek Hőmérsékle különbségekből adódó feszülségek Ellenőrzés válakozó feszülségekre 7.4. Lángcsövek Víznyomáspróba és érékelése Csövek, csőrendszerek Fűőfelüleek Csövek csalakozása, perem génybevéelek Egyéb szerkeze elemek Folyamaos üzemrányíás Dönés cseréről, selejezésről Gőzkazánok üzemeleése Üzembe helyezés, ndíás, leállíás, erhelésválozaás Műszerezés, mérések Működés üzem ellenőrzése, javíása Üzemzavarok 357 Irodalomjegyzék a másodk köehez 363 Függelék 383

7 5. Hőechnka számíások A hőechnka számíások feladaa a kazánban felhasználn kíván üzelőanyagokból, rendelkezésre álló, lleve eljesíendő közegparaméerekből (nyomások, hőmérsékleek, közegáramok) kndulva a berendezés hőmérlegének, haásfokának, fűőfelüle méreenek, főméreenek meghaározása. A hőechnka számíások a ervezés folyama részé képezk. A folyama az előervezéssel ndul, amelynek során a üzelőanyag, kazánparaméerek, korább üzem apaszalaok, ado gyáróra jellemző szokások, lleve a vevő specáls elvárása alapján megállapíásra kerül a berendezés ípusa, alapveő elrendezése, eseleg az ezekre vonakozó válozaok. Ez köve az előzees hőechnka számíás, a űzér és az egyes fűőfelüleek fő méreenek, csőméreenek, elrendezésének meghaározására. Ez alapján elkészíheő a kazán vázlaerve, elvégezheők az előzees hdraulka (crkulácós és füsgázoldal) és szlárdság számíások, megervezheő a kazán arószerkezee. E számíások során, egyes részleeke lleően, rendszern még válozaoka s készíenek. Az előerv műszak és gazdaság érékelése alapján készül el az úgyneveze ajánla erv, amely már a szavaolandó jellemzők és az ajánla ár meghaározásához szükséges összes jellemző (például a poencáls anyag és részegység beszállíóka) fgyelembe vesz. Az uolsó fázs az engedélyezés és gyárás dokumenácó elkészíése, amely a vevő ajánla alapján megjelenő eseleges ovább génye s kelégí. A kazánok, részelemek ervezésére számalan, széles körben alkalmazo, vagy egy-egy gyáró álal fejlesze program, programcsomag áll rendelkezésre. Ezek az adamegadás köveően a hagyományos számíás eljárásokhoz vszonyíva sokkal gyorsabban szolgálanak eredmény, sokkal öbb váloza vzsgálaá eszk leheővé. Így feleslegesnek űnk a számíás eljárások részleenek smereése, hszen senk sem fog kézzel számoln. A kövekezőkben azonban bemuajuk, hogy a számíásokban sok, gyakorla apaszalaokól függő elem van, amelyeke a számíógépes eljárások eseenkén bemenő paraméerkén várnak el. Ezek helyes megadása csak akkor leheséges, ha a felhasználó a megadandó paraméer befolyásoló lényeg elemekkel, a paraméer bzonyalanságának okával, a paraméer válozaásából adódó kövekezményekkel s szában van. Az alapveő hőáadás összefüggések, mn a későbbekben bemuajuk még az előbb bzonyalanságok ellenére s meglepően jó eredményeke szolgálanak, ovábbá az alapösszefüggésekre épülő sajá részprogramok jól áeknheővé, érékelheővé eszk az egyes ényezők haásának vzsgálaá. Ezér különösen előervezésnél, üzem mérés eredmények érékelésénél az alapveő számíás eljárások részleenek smeree nélkülözheelen. 5.. Tüzelőanyagok A kazánokban nagyon sokféle üzelőanyago használnak fel, csoporosíásuka s sokféle szempon alapján lehe elvégezn. A berendezések méreezésénél, kalakíásánál a üzelőanyagok elégeésére rendelkezésre álló echnka leheőségek, a üzelőanyag összeéele, egyes alkoórészenek vselkedése az égés és az köveő lehűlés során, az égéskor felszabaduló hőmennység, az égéshez szükséges levegőmennység, az égésnél kelekező füsgázmennység és egyéb égés maradványok, ezek haása a kazán szerkeze elemere, működésére a legfonosabb 3

8 jellemzők. Ezek mérlegelése alapján a szokásos gyakorlao köveve elsősorban a halmazállapo (szlárd, folyékony, gáznemű) szern csoporosíás alkalmazzuk, de egyéb szemponokra (erede, égés közben vselkedés) s ualunk. Szlárd üzelőanyagok: A szlárd halmazállapoú üzelőanyagok közül legnagyobb mennységben az erőműv kőszene (seam coal) használják fel. Az gények kelégíésére széleskörű nemzeköz kereskedelem alakul k. A különböző forrásokból származó szénféleségek kaegorzálására, azonosíására szénoszályozás rendszerek vezeek be, amelyek a szenek fx karbon és lló anyag aralma alapján kaegorzálják a szénféleségeke. A besorolások azonban országonkén elérhenek, mn arra példá az lló aralom alapján örénő oszályozásra az 5.. ábláza mua. Kazánban való üzelés szemponjából kedvezőnek a 8-40% lló aralmú szenek bzonyulak, de a berendezések megfelelő kalakíásával, méreezésével a ksebb lló aralmú szenek s jól felhasználhaók. A nagyobb ávolságokra, akár konnensek közö szállío szenek hamu és nedvesség aralma, mn az 5. áblázaban s láhaó, csak néhány százalék, a kénaralom mnmáls. A fűőérék 7-9 MJ/kg közö van. A üzelőanyagok egyéb ulajdonsága (őrölheőség, hamu összeéele, ulajdonsága) azonban lényegesen elérhenek, így a ervezés elő gondosan kell eljárn a üzelőanyag garancáls jellemzőnek, ezek megengede válozás arományának megválaszásánál. Hasonlóan gondos mérlegelés gényel az üzem közben, kényszerű üzelőanyag válás. 5.. ábláza USA megnevezés [] Néme megnevezés [] Magyar megnevezés [5.] Anhracc -4% Anhraz 5-0% Anrac ( sovány szén) 5-0% Low volale bumnous 5-% Magerkohle 0-4% Esskohle 4-9% Gázszegény (dős), zsugorodó szén ( sovány szén) 0-8% Medum volale bumnous -3% Hgh volale bumnous Fekohle 9-8% Gaskohle Gázszegény (dős), sülő szén ( sovány szén) 8-3% >3% 8-35% Gázdús (faal), sülő szén Gasflammkohle 35-40% Flamm-, Sner-, Pech, Sandkohle, (50)% ( zsíros szén) 3-36% Gázdús (faal), zsugorodó szén ( száraz szén) 40-4% A felhasznál szénféleségek másk csoporja elsősorban hely, regonáls forrásokból származk. Ezek gyenge mnőségű (nagyobb hamuaralmú) kőszenek, barnaszenek, lgnek, eseleg őzeg. Ilyen eseben a berendezés ervezése az ado szénmnőségre örénk. Ez eseben s nagyon gondosan kell azonban eljárn, mvel a kermel üzelőanyag mnősége bzonyosan nem egyezk meg a fúrás mnák alapján vélelmezheővel, másrész az üzemdő folyamán bzonyosan válozn fog. A ervezés során a várhaó legkedvezőlenebb jellemzőkből kell knduln, hogy berendezés eljesíményének korláozására, meghbásodásokra ne kerüljön sor. Ksebb berendezéseknél szénermékeke: kokszo, eseleg brkee s használnak üzelőanyagkén. Néhány jellemző szénféleségre az 5.. ábláza mua llóaralom, C (karbon), H (hdrogén), S (kén), O (oxgén), N (nrogén) w (nedvesség) a (hamu) bonásban (5.. ábra), súlyszázalékban megado elem összeéel és fűőérék adaoka. Erőműv kőszeneknél csak nemzeköz adaok szerepelnek, gyenge 4

9 mnőségű szeneknél a könyv összeállíásának dején még nagyobb mennységben felhasznál haza szénféleségek s. Az elem összeéel és az llóaralom nedvességés hamumenes (vhm) állapora vonakozk, a fűőérék nedvesség- és hamumenes, valamn nyers állapora s szerepel a áblázaban. A haza szénbányásza egykor, széles ermékválaszékára az [5.] rodalomban alálhaók nformácók. 5.. ábláza Illó vhm C vhm H vhm N vhm O vhm S vhm a w H vhm H % MJ/kg Kőszenek [ ] Anrac, Donyeck 4,0 94,39,80 0,7,40,70 5 5,7 33,75 30,00 Anrac, Ruhr 8,3 90,80 4,00,30,70,0 5,3 3 35,9 3,0 Magerkohle, Francaország,0 89,80 3,80,00 4,80 0, ,4 3,3 Fekohle, Dél-Afrka 8,6 8,50 5,40,70 9,90, ,99 5,4 Gaskohle, 35,9 84,7 5,40,70 7,70 0,50 6,8 5 33,0 9,00 Queensland Gaskohle, Lengyelország Gasflammkohle, Skóca 33, 84,50 5,0,60 7,0, ,4 6,- 7,0 4,5 8,4 5,40,0 0,9 0,80 4,6 3,8 3,64 6,30 Gyenge mnőségű szénféleségek [ ] Pécs szapszén 30,7 83,9 5,4,00 4,74 4,74 36, 3,7 9,95,0 Pécs "A" akna II. 3,5 79,58 4,97,83 7,59 6,0 54,5 7,3 7,93 0,67 Oroszlány nyers 39,6 67,7 5,58 0,73 7,96 8,0 44,3 4,5 6,09 0,75 akna II. Ajka ör akna II. 38,4 63,69 4,67,7 4,4 5,94 3,6 0,3 9,4 9,4 Lgn, Hambach ~54 65,90 4,70 0,90 7,80 0,70,7 50,0,8 8,4 Lgn, Vsona ~6 65,0 5,0,80 4,0 3,08,6 45,8,70 7,40 Lgn, Vsona ~63 63,9 5,70 0,95 5,3 4,75,8 45,6 9,8 6,06 Lgn, Bükkábrány Tőzeg, Fnnország ~64 60,0 5,0,40 6,90 6,30 7,7 45, 0,5 7,63 ~73 58, 6,36,33 33,7 0,48 3,63 5,6,34 8,49 Koksz [5.4] Kőszénből 84,83 0,6 0,87 0,6 0,76 9,0 4,0 33,8 8,86 Barnaszénből 0,9 8,90 0,5 0,84 0,7 0,74 9,0 7,0 33,9 7,79 Brke [5.4] Kőszénből 7,8 80,96 3,70,56,77 0,7 9,7,6 35,09 3,09 Lgnből 56, 5,9 3,87 0,53 9,35 0,3 7,3 6,8 6,0 9,40 Bomasszák: A fennarhaó energaelláás érdekében az uóbb dőben széleskörűen elerjed a különféle bomassza féleségek, hulladékok nagylépékű hasznosíása. Megndul a pelleál bomassza konnensek közö kereskedelme. Ksebb berendezéseknél széleskörűen alkalmaznak bobrke üzelőanyago s. A szóba jöheő válaszékból (haszonnövények maradéka, energanövények) az 5.3. áblázaban csak néhány jellemző példa szerepel [5.4], [ ]. A növény erede (és a nedvesség- és hamumenes állapora vonakozó, közel azonos elem összeéel) ellenére a bomasszák ulajdonsága lényegesen elérhenek, így egy ado berendezés ervezésénél különös gondossággal kell eljárn a felhasználandó bomasszák szóba jöheő üzelés arányanak megválaszásánál. A áblázaban, a [] rodalom alapján, város szemé ájékozaó adaa s szerepelnek. A valóságban a város szemé ervezés, üzemvel szemponjából fonos jellemző nagymérékben függnek a begyűjés helyől, az oan élemódól, élekörülményekől. Az összeéel 5

10 évszakokól (vegeácó, fűés), és más körülményekől függően s széles haárok közö válozha. Az egyes jellemző hulladékcsoporokra, arányuk válozására néme apaszalaok [5.4] alapján az 5.4. ábláza mua példáka. Ezek alapján s egyérelmű, hogy a ervezés üzelőanyag sáv megválaszása szemé vagy más hulladéküzelésű berendezések eseén s különös gondosságo, eseleg öbbéves adagyűjés gényel ábláza [5.3], [ ] Illó vhm C vhm H vhm N vhm O vhm S vhm a w H vhm H % MJ/kg Bükkfa 87,5 49,0 6,8 0,46 44,7 0,00 0,78,3 8, 3,46 Fenyőfa 5,03 5,93 0,48 4,57 0,00 0,6 0,4 9,36 4,79 Nyárfa 50,43 5,99 0,44 43,4 0,00,0 6,7 7,99 4,36 Bükk kéreg 80, 5,6 6,8 0,5 4,54 0,05,78 34,3 8,97,0 Búzaszalma 79,0 48,4 6,0 0,45 45,03 0,00 4,30 4,0 8,58 4,84 Bagassz (klúgozo cukornád) 8,0 48, 6,70 0,46 44,63 0,00,3 5,0 8,73 7,70 Papír 87,6 48,9 5,8 0, 45,63 0,08 4,70 8,5 8,48 3,99 Kukorcaszár ~76 48,4 6,36,43 43,85 0,3 8,78 ~5,7 9,8 6,50 Mscanhus ~80 47,87 6,45 0,73 44,85 0,0 3,90 ~6, 8, 6,33 Város szemé [] 5,94 7,0 0,38 39,8 0,9 6,00 3,3 8, 9,55 Papír karon, nyomavány Műanyag, exíla, fa, bőr, cson, gum 8 mm-nél ksebb méreű szerves anyag, Égeés maradványok (koksz) 5.4. ábláza [5.4] 8 mm-nél nagyobb méreű növény maradványok Fűőérék (H vhm,mj/kg) 7,5 7,3 7,6 33,7 0,3 Hamu (h vm, %) 3,3 8,0 68,0 68,0 37,9 Nedvesség (%) 4,, 8,9 8,9 53,3 Összeéel (%): Szolgálaás orenál város 3,3-43,9 0,9-3, 7,9-38,4 0,-8,0,6-4,8 Termelés orenál 0,-43, 0,3-0, 3,4-7, 4,7-,6,8-37,7 város Előváros jellegű 7,9-43,,4-8,9 5,-3,3 0,6-0,5 3,4-38,6 erüle Iparosodo erüle 5,0-3,8 3,9-3,3 9,9-34, 0,3-5,4 6,6-40, Vdék 7,6-4, 4,3-30,0 8,4-3,3 0-4,4 3,8-43,3 Száríás haása az összeéelre, fűőérékre: A üzelőanyagok mnősége a szállíás, árolás során folyamaosan válozk: nedvességaralmuk növekszk, csökken, kéma áalakulások s végbemehenek. Nagyobb nedvességaralmú lgneknél a méreek csökkenésére, haásfok javíására szénszáríás echnológáka s alkalmaznak. Ezér gyakran szükséges a különféle állapook közö ászámíás. Ehhez az 5.. ábrán láhaó vázlaból lehe knduln. A száríás során a szén szárazanyagaralma válozalan marad, csak a nedvességaralom csökken, így az ászámíás a válozalanul maradó összeevők egész mennységhez vszonyío arányának fgyelembevéelével leheséges. Néhány jellemző állapo közö ászámíás összefüggés az egyes alkoók arányára az 5.5. ábláza aralmaz. Fűőérékek ászámíásánál abból lehe knduln, hogy a nedvesség, hamuaralom válozásával a üzelőanyag égheő részének égéshője marad állandó. Egy ado állapora vonakozó fűőéréke vssza kell számían égéshővé, az 5.5 áblázabel ászámíás összefüggésekkel meg kell haározn a megválozo ömegegységre 6

11 Erede állapo Nyers állapo Légszáraz állapo Nedvességmenes állapo Nedvesség- és hamumenes állapo vonakozao égéshő, majd ebből a megválozo nedvesség és hdrogénaralom fgyelembevéelével lehe kszámían az új fűőéréke. Példakén a nedvességaralom válozása eseén H 00 w H 4, 45w 8, 936H 4, 45w 8, 5. n 936 n H 00 w ahol az ndexek a knduló, a ndexek a végállapora vonakoznak. Nedvesség (w) Durva nedvesség Ebből levegőn való száríásnál vsszamarad Hgroszkopkus nedvesség Hamu (a) N O S H C w, a w =0 a vm w =0, a =0 w a, a =0 5.. ábra Szlárd üzelőanyagok jellemző 5.5. ábláza Végállapo w, a a vm w=0, a=0 w a, a =0 00 w 00 w 00 w w a w a 00 w a a 00 a w a w 00 w a 00 w a vm vm 00 avm avm 00 w a a vm 00 w a 00 w 00 w a vm 00 wa 00 A száríás melle, elsősorban kőszenek mnőségének javíására, poros frakcó, meddőaralom leválaszására a szénmosás s alkalmazzák. Ennek során a szárazanyag aralom összeéele s válozk, így a áblázabel ászámíás összefüggések nem használhaók, megbízhaó jellemzők csak a mosás ermékek analízsével, kalormerálásával nyerheők. Hamu összeéele, ulajdonsága: Szlárd üzelőanyagoknál nemcsak a hamuaralom nagysága, hanem annak összeéele, üzelés ala, uán vselkedése s különösen fonos [5.44]. Ezér mndg szükség van a salakosodás, elrakodás ulajdonságoka befolyásoló, hamuban előforduló vegyüleek mennységének meghaározására, lleve a hamu olvadás ulajdonságanak, az ez jellemző hőmérsékleek érékének megadására. Néhány haza szénféleségre és összehasonlíásképpen rajna lgnre a hamu összeéelé az 5.6. ábláza muaja. Az égés eredményekén kelekező salak ulajdonsága érdemben csak üzelés kísérleek során smerheők meg. Erre nem mnden eseben van mód, másrész a ulajdonságok a berendezés élearama ala lényegesen válozhanak. Ezér a gyakorla apaszalaok alapján a hamuban lévő vegyüleek arányából, a üzelőanyag kénaralmából knduló jellemző számoka (5.7. ábláza) vezeek be, és 7

12 ezek alapján a apaszala haárérékek fgyelembevéelével lehe kövekezen az égés maradványok várhaó vselkedésére. A számíás összefüggések alkalmazásá kőszenekre javasolják [], de gyakorla apaszalaok alapján más üzelőanyagoknál s alkalmasak a berendezések kalakíásá, eseleges üzelőanyag válás befolyásoló dönések elősegíésére. Salakolvaszó üzeléseknél az előzőekkel ellenében a salak kedvező olvadás, folyás ulajdonsága fonosak. Uóbbak valószínűsíésére alkalmazzák a SO 0, 5( Al O3 K O ) K 5. 0, 5( FeO3 FeO CaO ) MgO NaO vszkozás számo, amelynek a apaszalaok alapján a jó salakolvadáshoz 7-nél nagyobbnak kell lenne [] ábláza Rajna vdék lgn [] Vsona lgn [5.5] Bükkábrány lgn [5.5] Oroszlány akna II. [5.5] SO 9,5 6,0 46, 48,0 Al O 3 5,0 7,7 0,5 6,0 Fe O 3 5,0 7,5,6 5,0 CaO 4,0 5,9 0,3 7,3 MgO 4,0,7,6,8 K O 3,5 0,9 0,9,3 Na O,0 0,3 0, 0,7 SO 3 4,3 8,0 7,4 CO 0,0 0,0,0 TO 0,5 0,5, Egyéb 0, 0, 0,4 Jellemző számok Számíás összefüggés Tapadás veszély [] Bázs-sav arány Salakosodás ényező Elömődés ényező Teljes alkál szám Szlícumoxd arány Ásvány szám B A Fe O CaO MgO Na O K O ábláza Salakosodás veszély [5.] 3 >0,8 >0,5 SO Al O TO B SF S > A B FF NaO A ( NaO 0, 658 K O ) A TA 00 SO SR Fe O CaO MgO SO >0, >0,6 >0,3 <7 3 SO Fe O M <5 Gyenge mnőségű szeneknél elsősorban a pernyeszemcsék ragadásával, olvadásával fenyegeő hőmérsékleek elkerülése jelenhe megoldás. A Lez féle, redukáló és oxdácós amoszférában végze, olvaszómkroszkópos vzsgálaok alapján álalában az alább hőmérsékle érékeke adják meg: 3 8

13 ragadás hőmérsékle, ragadósság pon (a mnához érne üvegrúd odaapad), alakválozás hőmérsékle (a 0 mm élhosszúságú kocka alakú mna sarkanak, élenek erede alakja megválozk), lágyulás hőmérsékle, lágyuláspon (megndul a kocka magasságának a csökkenése [ mm]), olvadáspon (az olvadék félgömb alako vesz fel), folyáspon (az olvadék széfolyk a vzsgáló felüleen, magassága mm), amelyek közül a garancáls feléelek közö álalában a redukáló amoszférában mér lágyulás hőmérsékle mnmáls éréké rögzík. A bomassza féleségek hamuösszeéele és a szlárd égés maradványok ulajdonsága lényegesen elérnek a szenekéől, elsősorban a ks mennységű hamuban előforduló nagyobb arányú kalcum, kálum, klór aralom ma [5.8]. Hulladékoknál a műanyag csomagolóanyagok ma lehe gen nagy a klórvegyüleek aránya. Ezér a ervezés üzelőanyag mnőség megválaszásánál, a megengede elérés arományok meghaározásánál nagy gondossággal kell eljárn. Szerző olyan mnmum-maxmum aromány megadással s alálkozo bomassza üzelőanyagnál, ahol például K O-ra,-%, CaO-ra,6-38% érékek szerepelek, és az egyéb alkoóka s hasonlóan széles sávok jellemezék ábláza C vhm H vhm N vhm O vhm S vhm a w H vhm H % MJ/kg Fűőolaj 86,00,30 0,30,37,03 0,0 0,39 4,4 40,98 Tüzelőolaj 86,33 3,0 0,40 0,7 4,60 Gázolaj 85,95 3,50 0,35 0,0 4,95 Benzn [5.4] 85,90 4,05 0,05 43, Melalkohol (sza) [5.4] 37,49,58 49,93 9,7 Black lquor [5.4] 6,63 6,69 0,4 9,90,5 33,5 30,0,69 7,97 Ormulson 400 [] 84,87 0,5 0,70 0,5 4,0 0,07 9,00 39,05 7,70 Folyékony üzelőanyagok: A nagy mennységben felhasznál kőolajszármazékoka ks hamu- és nedvesség-aralom jellemz (5.8. ábláza). A fűőolajokban lévő ks hamuaralom azonban jelenős mennységű vanádum oxdo aralmazha, amely a nagy falhőmérsékleű falfelüleeken különösen gyors lefolyású, veszélyes, magas hőmérsékleű korrózó eredményezhe. A szenekénél ksebb kénaralom s veszélyesebb lehe, mvel hányoznak a szenek hamujában előforduló, a kénvegyüleeke meserséges beavakozás nélkül részben leköő alkálkus hamualkoók s. Ezér olajüzelésű berendezések kalakíásánál a falhőmérsékleek helyes megválaszásával mndké korrózó ípus megelőzésére gondosan ügyeln kell [4.75]. A áblázaban néhány más folyékony üzelőanyag s szerepel. A black lquor (fekee lúg) a.4. fejezeben smeree lúgüzelésű kazánok üzelőanyaga, az ormulson a Venezuelában, az Ornokó folyó medencéjében kermel bumenből mnegy 30%-ny víz és ulajdonságjavíó vegyszerek hozzáadásával előállío, nagy hamuaralmú kőolajszármazéko jelöl. Uóbbnak elsősorban nagy kén és vanádum oxd aralma jelen különleges khívás a ervezők, üzemeleők számára. Felhasználására kőszénüzelésű kazánok kegészíő üzelőanyagakén, vagy nagy sűrűségű fűőolajok helyeesíésére kerül sor. 9

14 Gáznemű üzelőanyagok: Szlárd, folyékony üzelőanyagoknál a üzelőanyago alkoó égheő vegyüleek ípusanak meghaározása, a vegyüleek sokfélesége ma csaknem leheelen. Ezzel szemben a gázhalmazállapoú üzelőanyagok összeéele néhány jellemző molekulával jól leírhaó. Ema gáz üzelőanyagoknál nem az elem, hanem a molekula összeéel (érfogaszázalékban) megadása szokásos. A leggyakorbb alkoók: CH 4 (meán), C H 6 (eán), C 3 H 8 (propán), C 4 H 0 (buán), C m H n (magasabb rendű szénhdrogének), CO (szénmonoxd), H (hdrogén), H S (kénhdrogén), CO (széndoxd), N (nrogén), H O (vízgőz). A gáz üzelőanyagok nedvesség (vízgőz) aralma a meserségesen előállío üzelőanyagoka kvéve elhanyagolhaó, az eselegesen (álalában g/m 3 -ben) megado, hamunak neveze alkoó a kermelés, előállíás során elragado és a szíás folyamaok során vsszamarad, fnom méreű por jelen ábláza CH 4 C H 6 C 3H 8 C 4H 0 C mh n CO CO O N H H % kj/nm 3 Földgáz I. 95,60,4 0,3 0,5 0,06 0,45, Földgáz II. 88,63 3,59,57 0,8 0,3,0, Földgáz III. 83,3 0,8 0,7 0,08,58 4,0 373 Földgáz IV. 30,95,4 0,7 0,35 0,0 64,, Kamragáz I. [5.] 3,0,3 7,0,,5 55, Kamragáz II. [] 33,9 5, 6,,6 0,6 3,7 47,9 Város gáz (földgázbonásból) 40,9 6,5 7, 0, 3,0 3,3 90 Generáorgáz 5673,0 0,5 4,0 7,3 0, 5,0 5,0 (barnaszénből) [5.] Generáorgáz 6645,0 0, 8,0 4,0 0, 53,6,0 (kőszénből) [5.] Gáz, flud ágyas (kőszén) gázosíóból 0,9 30,7,9 47,8 8,7 [5.0] Kohógáz I. [5.] 7,5 0,0 54, Kohógáz II. [] 0, 3,3 4,4 56,4,4 Néhány jellemző, gáznemű üzelőanyag összeéelé, fűőéréké az 5.9. ábláza aralmazza. Az I.-III. jelű földgázok az ország különböző helyén ve mnák jellemző muaják. Az elérések a földgáz előfordulások különbözőségéből adódnak. A IV. jelű földgáz nagy széndoxd aralmú előfordulásból származk, a gyakorlaban neres (rkábban savanyú) gáznak nevezk. A kamragáz a kokszolóművekben (kokszoló kamrákban) előállío, város gáz -kén s forgalmazo, gáz szokásos megnevezése. Összeéele nagymérékben függ a koksz előállíásához felhasznál szén mnőségéől, elsősorban llóanyagaralmáól. A megfelelő, olcsó kokszolhaó haza szénfaják kmerülésével, a város gáz gény növekedésével, a gázhálózaok földgázra örénő áállíáság gyakran földgázból, vagy benznből bonással előállío gázzal póolák. A generáorgáz földgáz elláás hányában az par kemencék üzelőanyaga, vegy eljárások nyersanyaga. A nagyolvaszók mellékermékekén kelekező kohógáz rendszern a ház erőművekben hasznosíják, amelyeknek kazánjaban a kamragáz, generáorgáz más célra nem hasznosíhaó öbbleé s elüzelk. Muán uóbb gázféleségek gyulladás ulajdonsága a nagy szénmonoxd aralomból adódóan kedvezőlenek, felhasználásukra gyakran csak jó mnőségű (földgáz, fűőolaj) üzelőanyag ámaszó, póüzelésével van mód. A kamragáz, kohógáz -5% nedvessége s aralmazha. 0

15 5.. Szöchomera számíások A szöchomera az égés reakcók során érvényesülő ömeg és érfogaarányok, fajlagos mennységek számíásával foglalkozk. A berendezések méreezéséhez az egységny mennységű üzelőanyag ökélees (nem maradnak vssza égheő gázhalmazállapoú égés maradványok), és eljes (nem maradnak vssza égheő szlárd halmazállapoú égés maradványok) elüzeléséhez bevezeendő oxgén-, levegőmennység, a üzelés eredményekén kelekező száraz- és nedves füsgázmennység smeree szükséges. A számíások szlárd és folyékony üzelőanyagoknál az előzőek szern, súlyszázalékban megado elem összeéelből, gázhalmazállapoú üzelőanyagoknál a üzelőanyago alkoó vegyüleek, érfogaszázalékban megado, mennységéből ndulnak k. Szlárd, folyékony üzelőanyagok: A fajlagos mennységek számíása az elem összeéelben előforduló a alkoók, és az 5.0. áblázaban megado, ado alkoóra vonakozó állandók szorzaának összegzése alapján örénk (a vesszővel jelze érékek az egységny ömegre vonakozao fajlagos, a 0 ndexű érékek a = légfelesleg ényezőre vonakozó elméle érékeke jelölk): ' Fajlagos elméle oxgénszükségle [kg/kg]: O CO a ' Fajlagos elméle levegőszükségle [kg/kg]: L CL a 0, 5.4 ponosabb számíásoknál a levegő ( x ) nedvességaralmának ' fgyelembevéelével ( x) C a 5.5 ' Teljesen ökélelen elégéshez szükséges oxgén [kg/kg]: OCO CCO a 5.6 ' Fajlagos elméle széndoxd mennység [kg/kg]: CO 0 CCO a 5.7 ' Fajlagos elméle kéndoxd mennység [kg/kg]: SO 0 CSO a 5.8 ' Fajlagos elméle nrogén mennység [kg/kg]: N 0 CN a 5.9 ' Fajlagos elméle száraz füsgázmennység [kg/kg]: V Sz CV Sz a 0, 5.0 lleve ' L 0 ' ' ' CO SO 5.0a L V Sz N 0 ' Fajlagos elméle vízgőz mennység [kg/kg]: H O 0 CH O a, 5. ponosabb számíásoknál a levegő (x) nedvességaralmának ' ' fgyelembevéelével C a x 5. H O0 H O L0 ' V ' ' ' V V Sz H Fajlagos elméle nedves füsgázmennység [kg/kg]: 0 CV 0 a, 5.3 lleve 5.3a 0 0 O A hamu gázfázssal ávozó, a [kg/kg] nagyságú, llóanyag aramá széndoxdkén javasol fgyelembe venn, és az 5.7. képleből kadódó, égésből származó széndoxd ' érékhez kell hozzáadn. Így az összegze érék a hamu llóanyag fázsá s aralmazza. Amennyben a éréke smerelen, elhanyagolhaó. CO 0 0

16 Valóságos vszonyok közö, a üzelőanyag leheőség szern eljes, ökélees elüzeléséhez, légfeleslegre van szükség. Ezér a üzelőberendezésekbe bevezeendő, és az égés eredményekén kelekező mennységek a levegőfelesleggel, amelye a légfelesleg ényezővel jellemzünk, megnövekednek: Fajlagos oxgénszükségle [kg/kg]: ' ' 5.4 Fajlagos levegőszükségle [kg/kg]: Fajlagos száraz füsgázmennység [kg/kg]: Fajlagos nedves füsgázmennység [kg/kg]: C O C L C CO C SO C N O O 0 ' ' L 5.5 ' V ' V Sz ' V L 0 ) Sz0 5.6 ' V ' ( L 5.7 C V Sz ) 0 ' ( L CH O V ábláza C C Karbon,664,507 3,664 8,843,507,507,33 Hdrogén 7,937 34,83 6,346 6,346 8,937 35,83 7,937 Kén 0,998 4,3,998 3,33 5,3 5,3 0,998 Oxgén -,000-4,39-3,39-3,39-3,39-3,39 Nrogén,000,000,000 0,000 Nedvesség,000,000 A füsgáz sűrűsége a vonakozaás hőmérsékleen az egyes komponensek (széndoxd, kéndoxd, vízgőz, oxgén, nrogén, pernye, eseleg szénmonoxd) 5.. áblázaban megado sűrűsége alapján számíhaó k. ' v fg 5.8 ' A légfelesleggel bekerülő levegő a levegő (,93 kg/m 3 ) sűrűségével, vagy oxgénkén és nrogénkén, a levegőbel arányuknak megfelelően, lehe fgyelembe venn. A nedves füsgáz sűrűségére megadohoz hasonlóan számíhaó a száraz füsgáz sűrűsége s. A hőechnka számíások során szükség van a háromaomú gázok parcáls nyomására, a füsgáz porkoncenrácójára, a füsgázelemzések kérékeléséhez a széndoxd, kéndoxd, ökélees és eljes égéshez arozó maxmáls érfogaszázalékos arányára s. Ezek számíása az előbb fajlagos mennységekből a sűrűségek fgyelembevéelével leheséges. Fonos kemeln, hogy a parcáls nyomások, koncenrácók számíásánál érelemszerűen a pernyearalom nélkül (hamumenes állapora számío) fajlagos füsgázmennységekből és sűrűségekből kell knduln. CO Széndoxd parcáls nyomása [bar]: Kéndoxd parcáls nyomása [bar]: Vízgőz parcáls nyomása [bar]: p p CO SO ' CO / 0 CO p ' / 5.9 V fg ' SO / 0 SO p ' / 5.0 V fg ' H O / 0 H O ph O p 5. ' / V fg

17 CO max (%) Kohógáz Generáorgáz Vízgáz Város gáz Kamragáz Földgáz Olajgáz CO max (%) Kőszén kárány Fűőolaj Gázolaj Cseppfolyós gáz Anrac Tőzeg CO max (%) Fa Koksz A füsgáz porkoncenrácója [kg/m 3 ]: ( )a( ) h / s ' V fg 5. ahol p nyomás a űzérben, kazánjáraokban [bar], s salakbeköés ényező, (.3 fejeze) [kg/kg], éréke szénporüzelésnél 5-5%, rosélyüzelésnél 75-85%, a hamu llóanyag aralma [kg/kg]. A maxmáls koncenrácó számíása száraz füsgázra vonakozava örénk, muán a füsgázelemző készülékekben a nedvessége, a koncenrácómérés megelőzően, leválaszják. ' CO / 0 CO Széndoxd maxmáls koncenrácója a füsgázban [%]: COmax ' / ' SO / 0 SO Kéndoxd maxmáls koncenrácója a füsgázban [%]: SO max ' / Az egyes üzelőanyagfajákra jellemző CO max érékeke [5.3] alapján az 5.. ábra muaja. A hagyományos, elnyeleéses elven működő, (külön helesíés nem génylő) füsgázelemző (például Orsa) készülékeknél a széndoxd és kéndoxd nem különíheő el, ezér kénaralmú üzelőanyagoknál a légfelesleg ényező megállapíásához a gyakorlaban az ROmax COmax SO max összege alkalmazzák, amely csak szerény a kénaralomól függő mérékben nagyobb az előbb érékeknél. V V Sz0 Sz0 fg Sz fg Sz CO max,0 0,6 0, 9,8 9,4 9,0 Kőszenek Barnaszén, lgn 8, Illóaralom (%) Fűőérék (MJ/kg) Fűőérék (MJ/Nm 3 ) 5.. ábra Az egyes üzelőanyagokra jellemző CO max érékek [5.3] Gáznemű üzelőanyagok: A fajlagos mennységek számíásához az m, érfogaarányban [m 3 /m 3 ] megado molekula összeéel á kell számían ömegarányra ( a, [kg/kg]), amely az egyes komponensekre az 3

18 a m m 5.5 kfejezéssel, az egyes alkoók sűrűségének fgyelembe véelével örénhe. Ez köveően a fajlagos jellemzők meghaározása a szlárd üzelőanyagokéval eljesen azonos módon, az előbb képleek és az 5.. áblázaban megado állandók felhasználásával végezheő. C CO C SO C N C V Sz CH O V ábláza C C O C L H [.8] kg/m 3 kj/kg CH 4 0,78 3,989 7,3,743 3,4 5,985,46 8, C H 6,355 3,75 6,088,97,363 5,9,797 7, C 3 H 8,93 3,68 5,67,994,044 5,038,634 6, C 4 H 0,708 3,578 5,457 3,09,878 4,907,550 6, C m H n,503 3,4 4,78 3,38,359 4,497,84 5, CO,5 0,57,467,57,896 3,467 3, H 0,090 7,937 34,83 6,346 6,346 8,937 35, CO,977,000,000,000 N,50,000,000,000 O,49 -,000-4,39-3,39-3,39-3,39 H S,536,408 6,083,880 4,675 6,555,408 7, H O 0,804,000,000 SO,856,000,000,000 Keverékek üzelése, vegyes üzelés: Többféle üzelőanyag egydejű üzelése eseén célszerű az előbb fajlagos mennységek üzelőanyagonkén örénő kszámíása, és az eredő mennységek ez köveő meghaározása a ( k k ) keverés arányok fgyelembevéelével. Például: lleve ahol a k k részarány kszámíása: ' ' CO CO k 5.6 kev k k k ' V k k ' k 5.7 k V k kev m k m k k k 5.8 az egyes m k [kg/s] üzelőanyag áramok alapján leheséges. Ily módon az egyes üzelőanyag áramok, ezzel az arányok válozása jól köveheő. A számíás súly és érfogaszázalékban megado összeéelű üzelőanyagok egydejű üzelésére s alkalmazhaó. Homogén összeéel megadás eseén az egydejű üzelés jellemzőnek számíása a üzelőanyag keverék elem összeéelének egyes komponensek elem, molekula analízséből végze meghaározása alapján s leheséges. A keverék komponense: súlyszázalékos összeéelre: a kev a k kk 5.9 érfogaszázalékos összeéelre: m kev m k kk 5.30 ahol k k a súlyszázalékos, vagy érfogaszázalékos keverés arány. k k 4

19 Jellemző érékek. A fajlagos jellemzők meghaározására vonakozó előbb számíásoka elvégezük az 5.. fejezeben megado üzelőanyag féleségekre. Az áblázaokban a fajlagos elméle levegőszükséglee, a fajlagos elméle száraz és nedves füsgázmennysége, a =,5 (szeneknél), =, (bomassza féleségeknél), lleve =,05 (folyékony és gázhalmazállapoú üzelőanyagoknál) légfelesleg ényezővel számío fajlagos füsgázmennysége, a háromaomú gázok légkör nyomásra ( p =,035 bar) számío parcáls nyomásá, a füsgáz maxmáls hamuaralmá ( s =0,5 érékű salakbeköés. képle ényezővel), RO max éréké, és sűrűségé (5 C on) üneük fel. Az 5.. áblázaban megado száraz és nedves füsgázmennységek a üzelőanyagok füsgázzal szállío hamuaralmá nem aralmazzák. Szlárd üzelőanyagok ' L 0 ' V Sz0 ' V 0 p ' V CO p SO ph O 5.. ábláza h RO max fg kg/kg bar g/m 3 % kg/m 3 Anrac, Donyeck 0,6,07,,75 0,93 0,00 0,03 5 9,99,38 Anrac, Ruhr 0,779,38,76 3,343 0,80 0,00 0,05 5 8,99,36 Magerkohle, Francaország 0,44,059,364,97 0,8 0,00 0,05 6 9,8,363 Fekohle, Dél-Afrka 8,449 8,97 9,99 0,567 0,70 0,00 0,08 8 8,58,34 Gaskohle, Queensland 9,956 0,465 0,888,38 0,7 0,00 0, ,50,345 Gaskohle, Lengyelország 8,885 9,350 9,763,095 0,7 0,00 0, ,56,343 Gasflammkohle, Skóca 8,80 9,309 9,774,097 0,69 0,00 0,09 5 8,57,336 Pécs szapszén 4,563 4,788 5,0 5,886 0,57 0,006 0, ,40,3 Pécs "A" akna II. 4,3 4,357 4,578 5,96 0,66 0,009 0, ,6,34 Oroszlány nyers akna II. 3,8 4,099 4,378 4,95 0,56 0,03 0,33 3 8,7,39 Ajka ör akna II. 3,830 4,3 4,504 5,078 0,63 0,00 0,47 8 9,65,35 Lgn, Hambach,993 3,30 3,866 4,35 0,47 0,00 0, ,94,43 Lgn, Vsona,77,97 3,5 3,90 0,39 0,004 0,7 65 9,7,38 Lgn, Vsona,638,870 3,40 3,806 0,34 0,007 0,8 70 9,04,3 Lgn, Bükkábrány,909 3,03 3,73 4,68 0,39 0,00 0, ,43,46 Tőzeg, Fnnország 3,53 3,584 4,7 4,705 0,38 0,00 0,84 9 9,3,8 Kőszénkoksz 9,87 0,73 0,78,63 0,05 0,00 0,00 0 0,66,398 Barnaszénkoksz 9,530 0,34 0,440,870 0,03 0,00 0,06 0 0,67,395 Kőszén brke 0,539,097,44 3,03 0,79 0,00 0,05 0 8,87,36 Lgn brke 6,475 7,077 7,40 8,374 0,73 0,00 0,6 9,53,38 Bükkfa 4,505 5,86 5,497 6,73 0,64 0,000 0,9 0,,88 Fenyőfa 4,79 5,495 5,785 6,504 0,68 0,000 0,76 0,7,97 Nyárfa 4,9 5,653 5,909 6,647 0,70 0,000 0,68 0,7,30 Bükk kéreg 3,964 4,498 4,936 5,53 0,55 0,000 0,5 6 9,85,66 Búzaszalma 4,67 5,408 5,69 6,39 0,70 0,000 0,70 8 0,37,30 Bagasz,87 3,9 3,84 4,38 0,36 0,000 0,38 3 9,75, Papír 4,75 4,937 5,08 5,655 0,84 0,000 0,46 33,39,3 Kukorcaszár 4,997 5,79 5,909 6,659 0,70 0,000 0,5 7 9,95,30 Mscanhus 5,08 5,986 6,69 6,950 0,70 0,000 0,55 7 0,00,308 Város szemé 3,589 3,989 4,48 4,966 0,47 0,000 0, ,04,58 5

20 Folyékony üzelőanyagok ' L 0 ' V Sz0 ' V 0 p ' V CO p SO ph O 5.3. ábláza RO max kg/kg bar g/m 3 % kg/m 3 Fűőolaj 3,366 3,357 4,356 6,36 0,4 0,00 0,6 0 5,9,305 Tüzelőolaj 4,45 4,48 5,45 7,577 0,35 0,000 0,4 0 5,34,96 Gázolaj 4,5 4,309 5,5 7,689 0,33 0,000 0,7 0 5,9,93 Benzn 4,703 4,448 5,703 7,909 0,3 0,000 0,30 0 5,0,90 Melalkohol 6,470 6,845 7,470 8,44 0,5 0,000 0,34 0 4,90,33 Black lquor,999 3,55 3,667 4,7 0,45 0,00 0,6 97 8,7,60 Ormulson 400 9,50 9,573 0,50,936 0,38 0,004 0,45 0 6,9,93 Gáznemű üzelőanyagok ' L 0 ' V Sz0 ' V 0 ' p V CO p H O h 5.4. ábláza RO max fg kg/kg bar % kg/m 3 Földgáz I. 6,339 5,3 7,339 8,56 0,7 0,34,69,37 Földgáz II. 5,360 4,40 6,360 7,8 0,0 0,9,05,4 Földgáz III. 5,37 4,378 6,37 7,083 0,9 0,8,00,4 Földgáz IV.,876 3,53 3,876 4,00 0,68 0,89 6,77,348 Kamragáz I. 4,98,99 5,98 5,908 0,0 0,93 0,,09 Kamragáz II.,873,93 3,873 4,57 0,08 0,76 0,94,9 Város gáz (földgázbonásból) 8,770 8,479 9,770 0,09 0, 0,57,07,3 Generáorgáz (barnaszénből),378,3,378,447 0,90 0,6 9,0,33 Generáorgáz (kőszénből),336,8,336,403 0,90 0,093 8,99,34 Gáz, flud ágyas (kőszén) gázosíóból,567,409,567,646 0,84 0,5 8,38,38 Kohógáz I. 0,74,69,74,779 0,5 0,00 5,06,404 Kohógáz II. 0,6,576,6,643 0,65 0,08 6,38,40 Közelíő összefüggések: Az üzemvel, folyamaellenőrzés során gyakran nem áll rendelkezésre az elem összeéel. Ilyen eseben, a fajlagos mennységek fűőérék függvényében örénő meghaározására, közelíő összefüggések használhaók ([], [], [5], [.6], [5.4]). Ezek ényleges ponossága aól függ, hogy a felhasznál üzelőanyag mennyre hasonlí az összefüggések felállíásánál alapul ve üzelőanyagokra. Legkedvezőbbnek, a sajá üzelőanyagra rendszeresen végze mnavéelek, elemzések alapján felállío, sajá közelíő függvények alkalmazása űnk ábláza a b a b a 3 b 3 Középnehéz fűőolaj,354 0,0847 -,006 0,07647,500 0,65 Földgáz 0,556 0, ,0784 0, ,350 0,48 Oroszlány szén 0,483 0,086 0,037 0,03333,050 0,0857 Mára lgn 0,336 0,0960,00 0, ,4705 0,3300 A közelíő függvények szokásos alakja: fg 5.3 ' CO a bh ' H O b H 5.3 a 6

21 ' a b ) 5.33 L ( 3 3H ' ' V L 5.34 A haza erőművekben felhasznál néhány üzelőanyagra az állandóka az 5.5. ábláza aralmazza (a H fűőéréke MJ/kg egységben kell a képleekbe behelyeesíen). Álalánosabb (néme gyakorlaban alkalmazo) összefüggések ( H fűőéréke a képleekbe kj/kg egységben kell beírn): szlárd üzelőanyagokra []: ' H 450( h) 0,309 L ' H 450( h) 0,309 V folyékony üzelőanyagokra []: ' H 6740 L 4, ' H 6740 V 4, földgázra [5] ' H L 0, ' ' V L 5.40 Légfelesleg ényező nagysága: A legjobb haásfokú üzeléshez szükséges légfelesleg ényező nagysága a üzelőanyagól, üzelés módól függ, és a üzelőberendezésben a folyama gényeől függően s válozha. Szénüzelés vándorrosélyon:,5-,35 Szénporüzelés:,5-,0 Olajüzelés:,03-,5 Gázüzelés:,03-,5 Bomassza üzelés:,0-,5 Hulladéküzelés:,60-,00 A nrogénoxd kbocsáás üzelésechnka eszközökkel örénő csökkenésére a űzérben, helyleg lényegesen ksebb légfelesleg ényezőke s alkalmazhanak, mn az a.76. ábra muaja. A légfelesleg ényező a kazán kalakíásáól függően az áramlás rányában levegőbeörés, léghevíőn örénő ászökés, eseleg füsgáz recrkulácó kövekezében növekedhe. Így a számíások elvégzéséhez a közeg mennységeke a légfelesleg ényező várhaó, lleve ényleges válozásának fgyelembevéelével kell meghaározn. Fűőérékek számíása: A fűőérék [kj/kg] a üzelőanyag elem vagy molekula összeéele alapján elméleleg számíhaó. Az rodalomban öbb összefüggés alálhaó. Haza gyakorlaban szlárd és folyékony üzelőanyagokra a ao H 338aC 9590aH 95a S 50n kfejezés alkalmazása erjed el. Az [] rodalom Boe alapján szlárd és folyékony üzelőanyagokra: 7

22 Hamuaralom H 34800aC 93800aH 0460aS 680aN 0880aO 450w 5.4 összefüggés smere, amely szélesebb arományban, ±% űrésen belül ad érékeke. Az előbb, lleve az rodalomban megalálhaó más, hasonló képleekkel számío érékek a kalormerálással meghaározo érékekől lényegesen elérhenek. Ezér szlárd és folyékony üzelőanyagoknál leheőleg mndg a kalormerál érékeke kell fgyelembe venn. Gázoknál a üzelőanyago alkoó vegyüleek és arányuk smereében, az 5.. ábláza uolsó oszlopában megado fűőérékek [.8] alapján meghaározo keverék fűőérék ponossága elfogadhaó. Fűőérék közelíő meghaározása: Tüzelőolajokra a fűőérék közelíőleg a 0 [kg/dm 3 ] sűrűség és az a S [%] kénaralom függvényében H a 5.43 S összefüggéssel számíhaó []. Nagyobb hamuaralmú szeneknél a üzelőanyag hamuaralmának zoópos mérése alapján alkalmaznak közelíő saszka összefüggéseke a fűőérék válozásának folyamaos köveésére. Az összefüggéseke kellő számú mna kalormerálása alapján haározzák meg. Mnmáls fűőérék Működés aromány Max. Maxmáls fűőérék Mn. Mn. Nedvességaralom Max ábra Működés aromány jellemző Fűőérék megengede válozás arománya: A berendezések ervezésénél a segédberendezések kválaszásához, az üzembzos, sabl, lerakódásmenes működéshez a számíásoka a eljes fűőérék (nedvesség-, hamuaralom) arományra (5.3. ábra) el kell végezn. Nagyobb ngadozásokra elsősorban lgnüzelésnél kell számían: 6,7 MJ/kg névleges fűőérékhez például 6,3-8,5 MJ/kg sávszélessége adnak meg. Ks fűőérékeknél a névleges eljesímény elérheősége, segédberendezések eljesíménye, gyulladás, lángsablás, úlhevíő hőmérsékleszabályozás, nagyobb fűőéréknél elsősorban a salakosodás, elrakódás jelenhe gondo. Füsgáz recrkulácó: A úlhevíőkkel összefüggésben (.6. fejezeben) emlíés eünk a füsgáz vsszakerngeésről. A gyakorlaban ennek ké megoldása szokásos (5.4. ábra). Az égés zóna alá (űzér aljára) örénő vsszakerngeésnél a vsszavezee füsgáz oxgén aralma rész vesz az égés folyamaokban, a űzér felső részébe (az égés zóna fölé) örénő vsszakeverésnél erre nncs leheőség. A mennység vszonyok, füsgázösszeéel azonban mndké eseben lényegesen megváloznak. A kövekezőkben [5.] alapján e válozásoka muaom be. 8

23 Vsszakerngeés a űzér aljára: A vsszavezeés (5.4. a) ábra) kövekezében a frsslevegő mennység csökkenhe. Ugyans a vsszavezee füsgáz levegőaralma: ' r x( v ) L 5.44 (ahol x az egységny ömegű üzelőanyagra, a vsszavezeés elszívás helyére számío fajlagos füsgázmennységre vonakozao (kg/kg) vsszakeverés arány) a üzeléshez hasznosíhaó. A léghevíőn ennyvel kevesebb levegő kell ávezen: ahol e L fol ( e) x( ) ' v L 5.45 álagos égheőaralom (.3. fejeze) [kg/kg], forró levegő hányad [kg/kg]. A kelekező füsgáz a frss égésermékből és a vsszavezee füsgáz égésermék részéből evődk össze (a űzér és a vsszavezeés közö levegőbeörés membránfalas kazánkalakíásnál elhanyagolhaó). e e x m L fol m L fol x v x, k v x, k m Lhl a) Vsszakerngeés a űzér aljára b) Vsszakerngeés a űzér felső részébe 5.4. ábra Füsgáz vsszakerngeés m Lhl A vsszakerngeés ndíásánál frss égésermék: vsszakerngee mennység: az első fordula végén összesen: A másodk fordula végén frss égésermék: vsszakerngee mennység: összesen: n számú körülfordulás uán összesen: Végelen számú körülfordulás uán: A kazánból ávozó füsgázmennység: ' V 5.46 ' ( e L 0 ) ' x V0 ' ' V ( x) ( ) 0 e L ' V 5.48 ) 0 ' ( e L ' ( x x ) V 0 ' ' V ( x x ) ( ) 0 e L a 5.48a n ' ' ( x ) ' V n V ( e ) 0 L0 x 5.48b ' ' V ' 0 V ( e ) L x

24 Relaív mennységek 5.50 ' ' V ' ' V v 0 ( v ) ( x ) ( L k v ) L 0 0 x A vsszakerngee mennység: ' V ' 0 ' V k ( v ) x L 0 x 5.5 A füsgáz alkoónak válozása: ' CCO a ' CO0 CO x x 5.5 alakú összefüggésekkel számíhaó, kvéve a hamuaralom [kg/kg] válozásá, mvel a pernye egy része a füsgázból khullk, így csak a khullással csökkene c hányad vsszavezeésére kerül sor: ' h ( s )a( ) 5.53 ' cx V 0 ' ( ) L x 0 ' h,4,3 Fajlagos füsgázmennység Széndoxd aralom a füsgázban Poraralom a füsgázban Forró levegő mennysége,,,0 0,9 0, Recrkulácó (%) 5.5. ábra Tűzér aljára örénő füsgáz vsszakerngeés haása [5.] ' CO / CO 0 fg A háromaomú gázok parcáls nyomása: pco p 5.54 ' x V 0 ' ( ) L x 0 alakú képleel haározhaó meg, ahol [kg/m 3 ] a módosul összeéelnek megfelelő füsgázsűrűség. A nedves füsgázmennység helye száraz füsgáz mennysége helyeesíve, és a nyomás elhagyva, ezen összefüggés használhaó a széndoxd maxmáls koncenrácójának kszámíására s. Néhány jellemző mennység válozásá a recrkulácó függvényében, haza barnaszén üzelésű kazán eseén, az 5.5. ábra muaja. Megfgyelheő, hogy a füsgázáram és a léghevíőn ávezee levegőmennység nagyobb arányú válozása melle a füsgáz összeéele csak szerényebb mérékben válozk: a széndoxd (és kéndoxd) koncenrácója nő, a füsgáz pernyearalma a khullás ma csökken. Vsszakerngeés a űzér felső részébe: A vsszavezeés (5.4. b) ábra) kövekezében a füsgáz ömegáram növekszk. A kelekeze égésermék mennysége: fg 0

25 A kazánból ávozó füsgázmennység: ( ) ' V 5.55 ' ' V v 0 L0 ' ( v ) L x x 0 ' ' ( ) ' V v L V v x x A nedves füsgázmennység helye ' V 0 0 ' 0 ( x) ( ) k v L ' V Sz0 száraz füsgázmennysége helyeesíve ezen összefüggés használhaó a kazánból ávozó száraz füsgázmennység kszámíására s. A vsszakerngee mennység: ' ' ( V v ) ' 0 L0 V k x x x 5.57 A füsgáz alkoónak válozása: ' ' CO 0 CO x 5.5 alakú összefüggéssekkel számíhaó, kvéve a hamuaralom [kg/kg] válozásá, mvel a pernye egy része a füsgázból khullk, így csak a khullással csökkene c ' ( s )a( ) fg hányad vsszavezeésére kerül sor: h 5.58 ' cx ahol s a hamu űzérben salakkén vsszamarad hányada (.3. fejeze). A háromaomú gázok parcáls nyomása a űzérből ávozó füsgázban: p a kazánból ávozó füsgázban: p CO CO ' CO 0 x ' h / CO fg ' V p V 5.59 ' CO / CO 0 fg p 5.60 ' x ahol fg a módosul összeéelnek megfelelő füsgázsűrűség. A nedves füsgázmennység helye száraz füsgáz mennysége helyeesíve és a nyomás elhagyva ezen összefüggés használhaó a széndoxd maxmáls koncenrácójának kszámíására s. Isméelen kemeljük, hogy a parcáls nyomások, koncenrácók számíása füsgáz recrkulácó eseén s hamumenes állapora számío füsgáz mennységekkel és sűrűségekkel végzendő. Gázurbna kpufogó gázok, póüzelés haása. Gázurbnákban a légfelesleg ényező a urbna lapáok elő megengedheő lánghőmérsékle haározza meg. Éréke a urbna eljesímény függvényében nagymérékben s válozha. Ema a gázurbna hőhasznosíó kazánoknál a belépő füsgázösszeéel meghaározása nem az előbb szöchomera számíások alapján örénk, hanem a gázurbna szállíója álal megado kpufogó gáz összeéel kell fgyelembe venn. Az összeéel megadása a eljesímény függvényében érfoga- ( m ), vagy súlyszázalékos ( a ) formában örénk a jellemző ponokra. A szokásos komponensek: széndoxd ( m CO, vagy a CO ) V v

26 vízgőz ( mh O, vagy ah O ) nrogén ( m N, vagy a N ) oxgén ( m O, vagy a O ) Ezek melle megadásra kerül a kpufogó gáz ado eljesíményhez arozó ömegárama s. A kpufogó gázban lévő egyéb alkoóka (nemesgázok, eseleg kéndoxd), szennyező anyagoka (nrogén oxdok, korom, poraralom) a szöchomera számíásoknál álalában külön nem veszk fgyelembe, a kompresszor álal beszívo levegőből ákerül nemesgázoka a nrogénaralomhoz adják hozzá. Amennyben nncs póüzelés, a füsgázban lévő alkoók parcáls nyomásának számíása az 5.9, 5. képleekkel örénhe. Ehhez a füsgáz sűrűsége az 5.8 összefüggéssel számíhaó. Póüzelés eseén a megválozo összeéel a bevezee üzelőanyag ömegáramának, összeéelének felhasználásával lehe meghaározn. Első lépésben a felhasznál üzelőanyag elem, vagy molekula összeéele alapján az 5.3, 5.7, 5.9, 5. összefüggésekből a fajlagos mennységek számíhaók. Ez köveően a m 5.6 CO aco mg CO H O ah Om G H O N an m G N m a O ao m G O m a m 5.6a 5.6b 5.6c ípusú összefüggésekkel kszámíhaó az egyes komponensek ömegárama. Az előbb képleben a fajlagos széndoxd aralom a kpufogó gázban [kg/kg], érfogaszázalékban CO megado kpufogó gáz összeéel eseén az 5.5 összefüggésből számíhaó, a fajlagos vízgőz aralom a kpufogó gázban [kg/kg], H O a N fajlagos nrogén aralom a kpufogó gázban [kg/kg], a O fajlagos oxgén aralom a kpufogó gázban [kg/kg], m G a hőhasznosíó kazánba belépő kpufogó gáz ömegárama [kg/s], a póüzelésnél felhasznál üzelőanyagból kelekező fajlagos széndoxd CO mennység [kg/kg], a póüzelésnél felhasznál üzelőanyagból kelekező fajlagos vízgőz H O mennység [kg/kg], a póüzelésnél felhasznál üzelőanyagból kelekező fajlagos nrogén N mennység [kg/kg], számíásához csak a üzelőanyag nrogén aralma veheő fgyelembe, a póüzelésnél felhasznál üzelőanyag elüzeléséhez szükséges, kpufogó O gázból elhasznál oxgén mennység [kg/kg], m a póüzeléshez felhasznál üzelőanyag ömegárama [kg/s]. a a a Az eseben, ha a póüzelés nem a kpufogó gáz oxgén aralmának felhasználásával, hanem frss levegővel örénk, a póüzelésnél felhasznál

27 üzelőanyagból kelekező nrogén mennység számíásánál a frss levegőből vsszamarad nrogén aralma s fgyelembe kell venn, az oxgénre vonakozó előbb 5.6c képleben pedg a másodk ag elő előjele meg kell fordían, mvel a légfelesleggel bevezee frss levegőből vsszamarad oxgén növel a ömegáramo. A keverék fajlagos összeéelé az előbb, komponensenkén ömegáramok, és a póüzeléshez bevezee üzelőanyag ömegáramával megnövekede füsgáz ömegáram hányadosakén lehe kszámían. Frss levegővel végze póüzelés eseén a bevezee levegő (5.5 képleel számíhaó) fajlagos mennységé s fgyelembe kell venn. lleve frss levegő bevezeése esén 5.6 m Fg m a m Fg ' m ( ) a L 5.6a Közvee (száraz) kéneleníés: Több kazánnál alkalmazzák a szénhez adagol mészkővel (CaCO 3 ), mészhdráal (Ca(OH) ), vagy kalcumoxddal (CaO) örénő kéneleníés, a üzelőanyag kénaralmából kelekező kéndoxd kalcumszulfá (CaSO 4 ) formájában örénő megköésére. A űzérbe bevezee kalcumaralmú anyagok megválozaják a űzér hőmérlegé, a füsgáz összeéelé, növelk a üzeléshez szükséges oxgéngény, a kelekező gázhalmazállapoú és szlárd égésermékek mennységé, mvel: A mészkőből H CaCO =788, kj/kg hőelvonás (mészégeés) haására 0, kg/kg széndoxd szabadul fel. A mészhdrából H Ca(OH ) =478,3 kj/kg hőelvonás melle 0,43 kg/kg vízgőz válk szabaddá. A üzelőanyag a S [kg/kg] kénaralmából kelekeze kéndoxd a bevezee vagy az előbb folyamaok eredményekén kelekeze kalcumoxddal és az égés levegő oxgénjével H CaSO4 =567,7 kj/kg Kén hőfejlődés melle reakcóba lép, melynek eredményekén,998 kg/kg érékkel csökken a füsgáz kéndoxd aralma, a pernye mennysége pedg 4,463 kg/kg érékkel nő. A reakcóhoz 0,499 kg/kg öbble oxgénre van szükség. A gyakorlaban a kéneleníés elfogadhaó kén (szulfáá áalakul kén/összes kén) haásfokkal örénő lefolyásához kalcum feleslegre van szükség, amelye n (űzérbe bevezee kalcum/szöchomera egyenleekből számíhaó kalcum gény) kalcum aránnyal lehe fgyelembe venn. A kéneleníéshez el nem használ kalcumoxd s az égésermék szlárd anyag aralmá növel, az eredeleg savas füsgáz lúgossá esz. A számíások leegyszerűsíésére, az előbb együhaók helye, a üzelőanyag egységny ömegére vonakozao együhaók használaa célszerű [5.6]. Így: Mészkő adagolása eseén a füsgáz fajlagos elméle széndoxd aralmának növekedése [kg/kg]: ',377 na 5.63 CO 0 S 3

28 RO max [%] Mészhdrá adagolása eseén a füsgáz fajlagos elméle vízgőz aralmának növekedése [kg/kg]: ' 0,569 na 5.64 H O 0 A fajlagos elméle oxgénszükségle növekedése a kéneleníéshez ' szükséges oxgén ma [kg/kg]: SO 0, 499kén a 0 S 5.65 A kéndoxd aralom csökkenése a kéneleníés eredményekén [kg/kg]: ' SO, 998kén a 0 S 5.66 A kéneleníés eredményekén kelekező, pernyearalma növelő fajlagos ' gpszmennység [kg/kg]: CaSO 4, 463kén a 4 S 5.67 A kéneleníésnél el nem használ, vsszamarad, pernyearalma növelő ' fajlagos kalcumoxd mennység [kg/kg]:, 7499( n ) a 5.68 Az előbb fajlagos mennységekkel a fajlagos levegőszükségle (5.5 képle), fajlagos füsgáz mennység ( képleek), a háromaomú gázok parcáls nyomása ( képleek), a füsgáz porkoncenrácója (5. képle), a füsgázelemzéshez szükséges max CaO RO érék (5.3-5,4 képleek) ponosíhaók. Oswald dagram: Az égés folyamaa, a légfelesleg alakulásának válozása füsgázelemzéssel köveheő. Ennek során rendszern a füsgáz oxgén, széndoxd, szénmonoxd aralmának mérésé végzk el. A mérés eredmények gyors kérékelésére öbb dagramípus: Bune, Oswald, és más égés háromszögek erjedek el [7], [], [5.]. Haza gyakorlaban az Oswald dagram (5.6. ábra) alkalmazása szokásos. A dagramok jellemző ponjanak: maxmáls széndoxd (+ kéndoxd gáz) aralom: RO COmax SOmax 5.69 maxmáls oxgén aralom: levegővel végze üzelésnél %, mnmáls (eljesen ökélelen égéshez szükséges) oxgén aralom: ' ' O O O 0 CO 0 O Omn 5.70 ' maxmáls szénmonoxd aralom: COmax Omn 5.7 meghaározása s a szöchomera számíások feladaa. V Sz0 S fg Sz kén S RO RO Mérés pon Tökélees, eljes égés vonala CO λ= λ> O λ< CO=*O mn [%] O mn [%] O = % 5.6. ábra Oswald dagram O 4

29 A dagram szerkeszése a befogók (maxmáls oxgén és RO aralom) engelyeken örénő felmérésével, a ké pon összeköésével kezdődk. A ké pono összeköő áfogó a különféle légfelesleg ényezőkkel örénő eljes és ökélees égés vonala. A kövekező lépés az O mn érékének oxgén engelyre örénő felmérése (ezzel a = érékhez arozó eljesen ökélelen égés ponjának meghaározása) és összeköése az RO ponal. Az így adódó ksebb háromszög áfogója a = légfelesleg ényező vonala. A vonal azoka az eseeke jelöl, amkor a űzérbe bevezee oxgénből részben széndoxd, részben szénmonoxd kelekezk. Muán a szénmonoxddá örénő oxdácónál kelekező szénmonoxd molekula mennység az oxgén molekulák számának készerese, az O mn pon azonos lesz a maxmáls szénmonoxd mennység ponjával s. Ezen a ponon kereszül merőleges állíva a eljes és ökélees égés vonalára, adódk a szénmonoxd engely, amelynek nulla éréke a eljes és ökélees égés vonalánál van. A engely a maxmáls szénmonoxd mennységnek megfelelően kell beoszan. A különféle légfeleslegeke jelző vonalak a =-nek megfelelő ksebb áfogóval párhuzamosak, rajzolásuk a különféle légfeleslegekre kszámío O vagy RO érékek alapján örénhe. A mér érékek alapján a légfelesleg ényező: ' RO V Sz fg Sz max 0 ' RO 5.7 L L 0 lleve ' V 0 O Sz fg Sz ' L 0 L 5.73 O ' V 0 Muán Sz Sz ' fg L 0 L az előbb összefüggések egyszerűsíheők, így közelíőleg: ROmax 5.66a, lleve 5.73a RO O A szénmonoxd aralom éréké jelző skáláról egy mér RO és O érékpár alapján a CO aralom éréke, a légfelesleg ényező nagyságá jelző vonalak segíségével a légfelesleg ényező éréke s leolvashaó. Ügyeln kell azonban arra, hogy az alapul ve mér érékpár meghaározása ponosan örénjen, mer a hbás mérés eredmények helyelen kövekezeésekre vezehenek. Ezér a megbízhaó kövekezeések érdekében ndokol mndhárom érék egydejű mérése. 5

30 6

31 5.3. Füsgáz fajlagos enalpa-hőmérsékle dagramja A hőechnka számíásoknál a üzelés során felszabadul, az egyes felüleeken áado hőmennység és a füsgáz hőmérséklee közö a füsgázok fajlagos enalpa ( h, [kj/kg]) hőmérsékle (, [ C]) dagramja alapján eremheő kapcsola. A számíások 0 C hőmérséklere, amoszférkus nyomásra, a füsgázban lévő vízgőz gőzfázsú állapoának válozalanságá feléelezve készülnek. A füsgáz, mn (szén, vagy más szlárd anyagok üzelése esén pernyé s aralmazó) gázkeverék fajlagos enalpája az egyes komponensek (kg/kg nedves füsgáz ) füsgázbel aránya és c (kj/kgk) közepes fajhője alapján számíhaó: A p h c 5.74 g p c közepes fajhő az 5.6. ábláza, vagy közelíő függvények alapján veheő fel. A pernye arányánál fgyelembe kell venn, hogy az enalpa meghaározásánál csak a füsgázzal együ áramló (a űzérklépésnél: ( S ) a ), az eseleges kválásokól függően csökkenő, pernye mennységgel kell számoln ábláza Hőmérsékle Levegő CO SO CO H O N O Pernye kj/kgk 0,004 0,85 0,607,040,859,039 0,95 0,750 00,006 0,866 0,636,04,873,040 0,93 0,796 00,0 0,90 0,663,046,894,043 0,935 0, ,09 0,949 0,688,054,99,049 0,950 0, ,08 0,983 0,709,063,948,057 0,965 0,89 500,039,03 0,77,074,978,066 0,979 0,9 600,050,040 0,743,086,009,076 0,993 0,94 700,06,064 0,757,098,04,087,005 0, ,07,089 0,769,09,075,097,06 0, ,08,04 0,780,0,0,08,06 0, ,09, 0,789,30,44,8,035,005 00,00,38 0,797,40,77,7,043,06 00,08,53 0,805,49,,36,05,05 300,7,66 0,8,58,43,45,058, ,4,78 0,88,66,74,53,065,30 500,3,89 0,83,73,305,60,07,85 600,38,00 0,88,80,335,67,077,3 700,44,09 0,833,86,363,74,083,98 800,50,8 0,838,9,39,80,089, ,56,6 0,84,98,47,86,094,38 000,6,33 0,846,03,44,9,099,44 00,66,4 0,849,08,466,97,04 00,7,47 0,853,3,489,0,09 500,84,64 0,86,6,554,4,3 Az rodalomban ([], [], [5.4], sb.) a számíógépes számíások megkönnyíésére nagyon sokféle közelíő összefüggés alálhaó. Muán a ma számíógépek a erjedelme nem korláozzák, [5.] alapján az 5.7. áblázaban megado H p k 7

32 állandókkal, az abszolú skálán mér T=(73+ )/000 hőmérsékleekkel a gázhalmazállapoú komponensekre a kövekező kfejezés használaá javasoljuk: k 5 h R H k T H 3ln T 5.75 k Más összefüggések alkalmazása során fgyelembe kell venn, hogy eseenkén az enalpa vonakozaás éréke nem 0 C. A [] rodalom például 77 F (5 C) hőmérséklere vonakozava adja meg a számíás összefüggéseke ábláza [5.] Levegő CO SO H O N O CO R 0,8706 0,889 0,978 0,465 0,968 0,5984 0,9684-0, , , ,37-0,94 0,353-0,3379,3845, , ,977 4,993-3,786538, , , , , ,353 54,785-5, , , , , , ,9066 4, , ,86-64, , , , , , , , ,6-6330, , , , , , , , , , , , , , , , , ,03 53, , ,5969 0, , , , , , , , , , ,9335 0,588 -, , , , ,0634 -,349 -, , , , ,0048 -, , , , , ,070-57, ,078 Az egyes alkoók fajlagos enalpájából a keverék fajlagos enalpája a összefüggéssel számíhaó. hg h 5.74a A szakrodalomban (például: [5.4]) a füsgáz fajlagos enalpájának meghaározására olyan eljárások s smerek, amelyeknél a füsgáz vízgőz és széndoxd aralmú száraz levegővel közelík. Az 5.8 áblázaban megado állandók felhasználásával: h H O 0 a x b x c CO ábláza Levegő Széndoxd Vízgőz a 0,00473E+00 b 0 8,554535E-0 c 0 -,003E-0 a 9,596050E-06 b,08003e-04 c 3,83093E-04 a,966e-07 b,57694e-07 c -3,08654E-07 a 3 -,75796E-0 b 3-6,99500E- c 3,33374E-0 a 4 6,69050E-4 b 4,6883E-4 c 4 -,8746E-4 a 5-9,456460E-8 8

33 A füsgáz xh O [kg/kg] vízgőz- és CO x [kg/kg] széndoxd aralma az egységny üzelőanyag mennységre vonakozó fajlagos mennységek (5.7, 5., 5.6 képleek) alapján számíhaó: x H O ' H O0 ' V Sz ' CO , lleve x CO ' 5.78 V Sz Pernyearalom fgyelembevéele: A füsgázokkal együ mozgó, az előzőek alapján a különféle helyeken örénő kválásokól függően, csökkenő mennységű pernyé az enalpa számíásánál a pernyé nem aralmazó nedves füsgáz és a pernye keverékével célszerű fgyelembe venn. h kev ' V hg a( s k )( )h ' a( s k )( ) V p 5.79 ahol k az eseleges kereszhuzam kválás részaránya az összes szlárd maradványhoz vszonyíva [kg/kg], h a pernye fajlagos hőaralma [kj/kg]. p A füsgázban szlárd anyagok üzelésénél vsszamaradó, dönően a üzelőanyag hamuaralmából kelekező pernye fajlagos h hőaralma az 5.6. áblázaban megado fajhő érékekre (0-000 C hőmérsékle arományban) llesze görbe regresszója alapján (R =0,9994): 5 8 0, , , h p , , , 0 Az 5.79 képle alapján a keverék enalpá a űzér végéől a kválás helyég csak a űzérben vsszamarad s részarány, a kválás helyé köveően az s k részarány (.3. fejeze) fgyelembevéelével kell számían. Egy ado hőmérsékleen kváló pernye álal okozo hőveszesége a kazán hőmérlegénél az.6 képlenek megfelelő összefüggéssel kell számíásba venn. Légfelesleg haása. A kazánokban nemcsak az eseleges pernyekválás, hanem a levegőbeörés ma s válozha az égésermék összeéele, ömegárama. Ennek fajlagos enalpára gyakorol haásá s keveréssel javasol megállapían: p ahol h L h kev ' V hg ( ) hl 5.79a ( ) ' V ' L0 ' L0 a megválozo légfelesleg ényező a fajlagos füsgázmennység számíásánál fgyelembe ve légfelesleg ényező, a levegő fajlagos hőaralma az 5.75, vagy 5.76 képle alapján [kj/kg]. A beáramló levegőmennység kazán hőmérlegére és a füsgázhőmérséklere gyakorol haása a keveredés hőmérlege alapján számíhaó. 9

34 Egyensúly állandók Az égésermék közepes fajhője. A c p fg [kj/kgk], közepes fajhő a fajlagos enalpakülönbség és a hőmérsékle különbség hányadosakén adódk: h h c p fg 5.8 ahol h a [ C] égésermék hőmérséklehez arozó fajlagos enalpa [kj/kg], h a égésermék hőmérséklehez arozó fajlagos enalpa. Dsszocácó haása: A üzelés során a füsgáz hőmérséklee olyan, 500 C fele érékeke érhe el, amelyeknél megkezdődk a füsgázban lévő molekulák dsszocácója. Ema a üzelés során felszabaduló hőmennység egy része a dsszocácóra fordíódk, a füsgáz enalpája hdssz [kj/kg] érékkel (5.8. ábra) csökken és így a dsszocácó nélkül esehez vszonyíva alacsonyabb égésermék hőmérsékle alakul k. A dsszocácó során az égésermékek redukálódhanak. CO CO + ½O H O H + ½O CO +H CO + H O 0 0, 0,0 0,00 0,000 Széndoxd dsszocácója Víz dsszocácója Vízgáz reakcó 0, Hőmérsékle ( C) 5.7. ábra Egyensúly állandók válozása Az előbbek melle a füsgázban lévő egyéb gázmolekulák (nrogén, sb.) s széeshenek (gyökökre válhanak szé). Ezek dsszocácójá a kazánoknál előforduló hőmérsékle arományban elhanyagoljuk [5]. A kéma egyensúly akkor áll elő, ha a dsszocácó és a rekombnácó egyensúlyba kerül. A folyama jellemző egyensúly állandó [5.3] alapján, kmol mérékegységben helyeesíendő mennységekkel: K W K CO / CO O 5.8 CO / H O K H H O 5.83 KCO CO H O K CO 5.84 H H 30

35 Fajlagos füsgáz enalpa (kj/kg) Az egyes folyamaokra jellemző egyensúly állandók lefuásá az 5.7. ábra muaja. A dsszocácó ma hdssz fajlagos enalpacsökkenés a dsszocácó kövekezében megválozó füsgázösszeéel alapján erácóval számíhaó [5.3]. A gyakorlaban az elméle égés hőmérséklehez arozó h 0 fajlagos enalpa hdssz érékkel örénő csökkenése helye olyan módon s eljárhaunk, hogy a h enalpa éréke korrgáljuk (növeljük meg) h érékkel (5.8. ábra). dssz h h 0 h+δh dssz Δh dssz h Kondenzácó kezdee 5.8. ábra A dsszocácó fgyelembevéele a füsgáz enalpa-hőmérsékle dagramnál ϑ 0 ϑ A hdssz összeéel válozásból knduló kszámíása helye a h százalékos érékében megado korrekcó s szokásos. [] rodalom alapján ehhez, 500 C fele, a kövekező képle használhaó: 05, h hdssz h ( 500 ) amely 600 C-on,8%, 800 C-on 5,7%, 000 C-on 0,% növelés eredményez. Ily módon ugyanahhoz az égésermék enalpához alacsonyabb füsgázhőmérsékle arozk. Egy, az előbbek alapján haza lgnre számío h - dagramo az 5.9. ábra mua y = 0, x +,3556x - 6, R = 0, Hőmérsékle ( C) 5.9. ábra Füsgáz fajlagos enalpa-hőmérsékle dagramja 3

36 Kondenzácó a füsgázból: Az ábrákon folyamaos vonallal szerepel az enalpagörbe 0 C-ból nduló kezde szakasza s. A valóságban a füsgáz egyes alkoó (SO 3, SO, H O) a parcáls nyomásuknak megfelelő elíés hőmérsékleen (.7. ábra) kondenzálódn kezdenek, amelynek során a lekondenzálódo közeg párolgáshője felszabadul. (Ez használják k a.. fejezeben emlíe, kondenzácós kazánok.) Ema a h - görbe a kondenzácó kezdeé jelenő egyes üzelőanyagokra, üzelés módokra elérő füsgázhőmérsékleek ala az előbb 5.74, 5.74a képleekkel nem számíhaó. A füsgáz alkoónak kondenzácója eseén a hőaralom válozás (amelyre elsősorban kondenzácós kazánok ervezéséhez van szükség) elméleleg abból kndulva lehe kszámían, hogy a füsgáz hőmérsékleének csökkenésével az ehhez, mn elíés hőmérséklehez arozó elíés nyomás csökken, így az ado füsgázalkoó parcáls nyomásának (és az ez meghaározó közegmennységnek) s csökkenn kell. A kondenzácós kazánoknál szokásos földgázüzelésnél csaknem kzárólag vízgőz kondenzácója fordul elő. A gyakorlaban más üzelőanyagok kondenzácós kazánokban örénő elüzelésénél, vagy kondenzácós energeka hőhasznosíó kazánoknál s elfogado csak a vízgőz kondenzácójának fgyelembe véele. Egy ado hőmérséklehez arozó parcáls nyomás eseén a száraz füsgázra vonakozao egyensúly ( x, [kg/kg]) nedvességaralom [5.5]: R x R Sz H O ps p p ahol R x R a száraz füsgáz gázállandója [kj/kgk], Sz H O R s 5.86 R a vízgőz gázállandója [kj/kgk], 5.7. ábláza alapján, p s p x a száraz füsgáz alkoónak gázállandója [kj/kgk], 5.7. ábláza alapján, a vízgőz parcáls nyomása [bar], a füsgáz abszolú nyomása [bar], az ado alkoó ömegaránya a száraz füsgázban [kg/kg]. A száraz füsgáz gázállandójának számíásánál a füsgázban lévő nrogén, oxgén, széndoxd fgyelembevéele szokásos. A gyakorlaban a száraz füsgázmennységre vonakozao knduló nedvességaralom smer, ehhez leheséges a kondenzácó kezdeéhez arozó parcáls nyomás, és hőmérsékle kszámíása. A parcáls nyomás az előbb összefüggés árendezésével p s x p RSz x R H O 5.87 az ehhez arozó elíés hőmérsékle pedg a elíés görbe kezde (0-70 C közö) szakaszának közelíésével (R =, hbája ksebb, mn ±0,005 C) haározhaó meg: 3

37 Fajlagos füsgáz enalpa (kj/kg) 99, ,86057ln p 0,65563(ln p s ) 3 0,006666(ln p s,30496(ln p s ) 4 s ) 5.88 A elíés hőmérsékle ala hőmérsékleekhez, az 5.86 képleel kszámíhaó a maradó, száraz füsgázra vonakozó x m relaív nedvességaralom, lleve a száraz füsgázmennység fgyelembevéelével a maradó nedvességaralom: x ' H Om m ' V Sz 5.89 A kondenzácó során bekövekező, egységny ömegű, erede füsgázmennységre vonakozao enalpaválozás, a víz r [kj/kg] párolgáshőjének fgyelembevéelével, a nedvességaralom válozásából adódk: ahol a párolgáshő az ' ' ' h ( H O H Om )r / V r kfejezéssel (melynek hbája ksebb, mn ±0, kj/kg) közelíheő. A kondenzácóból adódó fajlagos füsgáz enalpa válozás az enalpa-hőmérsékle dagramban a kondenzácó nélkül, 5.74a képle alapján számío fajlagos enalpából levonva ábrázoljuk (5.0. ábra, amely szokásos földgázra, =, légfelesleg ényezőre 4 500, 799, , muaja az enalpa kondenzácó ma csökkenésé). h h h 5.74 b Lehűlés kondenzácóval Lehűlés kondenzácó nélkül Enalpa csökkenés kondenzácó közben Füsgáz hőmérsékle ( C) 5.0. ábra Fajlagos enalpaválozás kondenzácó haására Ez az ábrázolásmód leheővé esz, hogy a kondenzácó kezde hőmérséklee fele arományokban a hagyományos számíás összefüggéseke (például a üzelőanyagok fűőérékéből kndulva az elméle égés hőmérsékle meghaározására a.45 képlee) alkalmazzuk, ugyanakkor a kondenzácó eseén s egyszerűvé esz a hőechnka számíások elvégzésé. Az előbbekben feléelezük, hogy a kondenzácó csak a füsgáz elíeé válásakor kezdődk meg. A valóságban, mn arra a léghevíőknél ualunk az alkoók parcáls nyomásához arozó elíés hőmérséklenél ksebb falhőmérsékleek ala mndg előfordul kondenzácó, és ennek során a lecsapódó közeg párolgáshője hasznosul. A gyakorlaban ez a ks mennységek ma álalában elhanyagoljuk. 33

38 Közelíő-erede függvény elérés (kj/kg) Közelíő függvények: A füsgáz enalpa-hőmérsékle görbe gyakorla alkalmazása során nemcsak az enalpa hőmérsékle, hanem a hőmérsékle enalpa függvényében örénő meghaározására s szükség van. Ez erácós számíással (addg válozajuk a hőmérsékle éréké, amíg az ado enalpaérék az elvár ponossággal kadódk), vagy a görbe számío ponjara llesze, megfordíhaó közelíő függvénnyel leheséges. A gyakorlaban ké közelíő függvényípus használaa erjed el: b Haványfüggvénnyel végze közelíés: h a 5.9 amelynek megfordíása ln( h / a ) b h / a e b 5.93 Négyzees polnommal végze közelíés: h a b c 5.94 amelynek megfordíása b b 4a( h c ) 5.95 a Közelíés ponossága: Az 5.9. ábrán az uóbb (5.94) közelíő függvény, szaggao vonallal rajzol, a számío ponokra llesze görbéől alg megkülönbözeheő lefuásá és az állandók számszerű éréké s megaduk. Összehasonlíásképpen a közelíő haványfüggvényre a=0,70947, b=,083, R =0,99943 adódo. A kéféle közelíés közül, mn az 5.. ábra muaja, a négyzees közelíés hbája ksebb. Muán a füsgáz közepes fajhőjének álagos éréke,-,5 közö van, az enalpa érékekből a közelíő függvényekkel számío hőmérsékle elérés nagyságrendje megegyezk a függvények közelíés hbájával. Az ábrán bemuao példánál a négyzees polnommal végze közelíés C közö nagyobb, C közö ksebb hőmérséklee adna az erede görbéről leolvashaó érékhez vszonyíva. A haványfüggvénynél C közö adódnának ksebb érékek Haványfüggvény Négyzees függvény Hőmérsékle ( C) ábra Közelíő függvények hbája Enalpa-hőmérsékle dagramok. Néhány üzelőanyagra a füsgázok előbbek szern meghaározo, áblázaokban megado légfelesleg ényezőre, pernyemenes állapora vonakozó fajlagos enalpa hőmérsékle dagramjá a. függelék, a füsgáz enalpa közelíő összefüggése a 3. függelék muaja be. A jelmagyarázaban alulról kezdődő sorrendben szerepelnek az egyes üzelőanyagok (a gázolaj görbéje az oroszlány szénével áfedésben van). A dagramok alapján megfgyelheő, hogy legalacsonyabban a legnagyobb karbon aralmú, legmagasabban a legnagyobb nedvességaralmú üzelőanyag vonala fu. A öbb üzelőanyag fajlagos enalpagörbéje a belőlük kelekeze füsgáz széndoxd és nedvességaralmáól függően helyezkedk el. 34

39 5.4. Hőmérleg Hasznos hőeljesímény. A kazánban hasznosíandó hőmennysége az.3. fejezeben, az ávéel vzsgálaokkal összefüggésben smeree. képle alapján, a hőkörfolyama számíásból kadódo, vagy a megrendelő álal elvár bemenő és klépő paraméerek fgyelembe véelével kell meghaározn. A hasznos hőeljesímény újrahevíéssel kalakío berendezésre: Q h Q G Q U Q L m G( hg hv ) [( m U m Ub )hu m UhUe m UbhbU ] m L( hl hv ).a ahol Q G frssgőzzel hasznosío hőeljesímény [kw], Q U újrahevíe gőzzel hasznosío hőeljesímény [kw], m G a frssgőz ömegáram [kg/s], m U újrahevíőbe bevezee gőz ömegáram [kg/s], m Ub az újrahevíőbe befecskendeze hűővíz ömegárama [kg/s], m L leszapolás ömegárama [kg/s], h G frssgőz fajlagos enalpája [kj/kg], h v ápvíz fajlagos enalpája [kj/kg], h U újrahevíe gőz fajlagos enalpája [kj/kg], h Ue újrahevíőbe bevezee gőz fajlagos enalpája [kj/kg], h bu újrahevíőbe befecskendeze víz fajlagos enalpája [kj/kg], h lelúgozo közeg fajlagos enalpája [kj/kg]. L Amennyben öbbszörös újrahevíés lesz, vagy nem lesz újrahevíés, lleve állandó leszapolás, lelúgozás az összefüggés megfelelően módosíhaó. Forróvíz, ermoolaj kazánoknál a Q h m( hu he ).3a kfejezés alkalmazhaó, ahol m a hőhordozó közeg ömegárama [kg/s], h u a klépő hőhordozó közeg fajlagos enalpája [kj/kg], h a belépő hőhordozó közeg fajlagos enalpája [kj/kg]. e A kazánok ervezésénél álalában csak az elvár klépő nyomások állnak rendelkezésre. A belépő enalpák megállapíásához szükséges belépő nyomásérékeke a várhaó nyomásveszeségek fgyelembevéelével, becsléssel kell felvenn. Dobos kazánoknál nyomásveszeség csak a ápvíz előmelegíő és úlhevíő felüleeken jelenkezk, kényszerááramlású kazánoknál a eljes fűőfelüleen. A nyomásveszeség becslése gyakorla apaszalaok, vagy a feléeleze fűőfelüle hossz, csőámérő, és közegsebesség felhasználásával végze közelíő számíása alapján leheséges. Egyéb adaok hányában ápvíz előmelegíőkre ksebb kazánoknál 0,5 bar, nagyobb kazánoknál,5-3 bar, úlhevíőkre ksebb kazánoknál a névleges nyomás 5%-a, nagyobb kazánoknál 0-5%-a, újrahevíőkre a belépő nyomás 0%-a veheő fel. 35

40 Kényszerááramlású kazánoknál célszerű a becsül csőkalakíás függvényében végze számíás, ezek hányában kezdő érékkén az elgőzölögeő felüleekre 0-40 bar nyomásveszeség felvéele jöhe szóba. A nyomásveszeségekkel összefüggésben, különösen nagyobb nyomáson, hőmérsékleen üzemelő kényszerááramlású kazánoknál fgyelembe kell venn, hogy a csövek belsejében képződő lerakódások, lleve a magne réeg vasagodása a nyomásveszesége a sza kazánhoz vszonyíva lényegesen megnövelhe. A magne réeg kazánszíással örénő elávolíása csökken a nyomásveszesége. Erre ekneel a hőfelvéelek becslésé, a felüleek méreezésé mndg el kell végezn a még megengedheő legkedvezőlenebb üzemállapookra s. A felüleek megervezésé köveően a hdraulka számíások elvégezheők és ezek alapján a knduló érékek ponosíhaók. Kazánhaásfok becslése. Tervezésnél, az.3. fejezeben smeree veszeségek közül részlees számíások alapján álalában csak: a füsgázveszesége a m c ( ' a V p fg fg v fg Q b.4 b CQ h max a sugárzás, vezeés veszesége a sv Q.5 b m a,oa( )eh e a salak-, pernyeégheő veszesége a e ( e )Q.b b m a, oa( ) scs( s v ) a salak fzka hője okoza veszesége a sh.6 Q b képleel (uóbb ké veszesége csak szlárd üzelőanyago hasznosíó kazánoknál) veszk fgyelembe. Az egyéb veszeségekre =0,-0,% nagyságú araléko épíenek be. Így a ervezés kazánhaásfok: 5.96 k fg sv e sh ) A salak-, pernyeégheő veszeség becsléséhez szükséges e álagos égheőaralma egy feléeleze salak-, pernyearány, eseleges kazánon belül kválás és az egyes frakcók gyakorla apaszalaok alapján becsül égheőaralma fgyelembevéelével az. képle felhasználásával haározzák meg. Az előbb, veszeség-számíás összefüggésekben szerepel a üzelőanyag áram, kazánba bevezee hőmennység s. Így a ervezés haásfok csak erácóval haározhaó meg. Ennek első lépésében az alább veszeségek becslésé a Q (.4) összefüggésében a üzelőanyagól függelen ( Q ) energaáramok elhanyagolásával lehe elvégezn: A füsgázveszeség: A salak-, pernyeégheő veszeség: f c ( ' V p fg fg v fg ( l é)h,er.4a a( )eh e e.d ( e )H,er ) b 36

41 a( ) scs ( s v ) A salak fzka hője okoza veszeség: sh.6a H, er A képleekben szereplő H, er éréké a H,er ( H ha pghpg )( lé ) Hl kfejezéssel kell meghaározn, ahol H a üzelőanyag vonakozaás hőmérséklere számío fűőéréke [kj/kg], h a a üzelőanyag előmelegíésből adódó fajlagos enalpanövekedés (álalában csak olaj üzelőanyagoknál) [kj/kg], pg fajlagos porlaszógőz mennység (csak olajüzelésnél) [kg/kg], h pg a porlaszógőz vonakozaás hőmérséklere számío fajlagos enalpája [kj/kg], l é elégelen üzelőanyag áram aránya az elége üzelőanyag áramhoz vszonyíva, [kg/kg] (számíása az.9 összefüggés alapján), H l nyomóvenláor uán ( l ) hőmérsékleű levegő, vonakozaás ( v ) hőmérséklere, egységny üzelőanyag ömegáramra számío enalpája [kj/kg] ( Hl Lcp,L( l v )), L fajlagos levegőszükségle [kg/kg], c levegő közepes fajhője [kj/kg C]. p,l A ovább lépésekben a Q b bevezee eljesímény a üzelőanyag áramól függő és aól függelen energaáramok összegekén számíhaó: Q b m a [( H h h )( l ) H ] P P P P P P Q.4a a pg pg é ahol m a az elége üzelőanyag ömegárama [kg/s] (5.90 összefüggés alapján), P m malmok eljesíményfelvéele [kw], P l levegő venláor(ok) eljesíményfelvéele [kw], P fg füsgáz elszívó venláor(ok) eljesíményfelvéele [kw], P e egyéb moorok eljesíményfelvéele [kw], P ksz kerngeő szvayú (amennyben van) eljesíményfelvéele [kw], P R recrkulácós venláor (amennyben van) eljesíményfelvéele [kw], Q a malomfűéshez (amennyben van) bevezee eljesímény [kw]. m l A különféle eljesíményeke gyakorla apaszalaok alapján becsüln, majd a ömegáramok meghaározásá és a segédberendezések kválaszásá köveően ponosían kell. A haásfok becslésénél az alább, üzelőanyag áramól függelen, kazán működéséhez szükséges, energaáramoka az.3. fejezeben smeree ávéel vzsgála eljárásokkal összhangban elérő megállapodás hányában nem kell fgyelembe venn: P F elekrofler (amennyben van) eljesíményfelvéele [kw], Q ksz kerngeő szvayú hűő eljesímény [kw], Q egyéb (például égőfej, füsgázelszívó, recrkulácós venláor, sb.) hűő H Q F eljesímény [kw], pernyeleválaszó (amennyben van) hűő eljesímény [kw]. m l fg e ksz R m 37

42 Az 5.. fejezeben, lleve az 5.3. ábrával összefüggésben ualunk arra, hogy a üzelőanyagok mnősége a berendezés üzemdeje ala lényegesen válozha, ezér a haásfok becslésé a várhaó eljes üzelőanyag jellemző arományra el kell végezn. Bevezee hőeljesímény, üzelőanyag áram. A bevezee hőeljesímény a hasznosío hőeljesímény és az k kazánhaásfok hányadosakén számíhaó Q h Q h b 5.97 k Q és ez alapján meghaározhaó a kazánba bevezeendő üzelőanyag áram s: Q ( P P P P P P Q b m l fg e ksz R m a 5.98 ( H ha pghpg )( lé ) Hl m ) Az előervezés során a üzelőanyag áramól függelen eljesíményfelvéeleke álalában elhanyagolják, a berendezéseke az ezek fgyelembevéele nélkül kadódó üzelőanyag áramra méreezk, és csak az ajánlaban megadandó haásfok megállapíásához végzk el a ponos számíásoka. Ennek oka, hogy a malmok, venláorok, szvayúk energa felvéele elsősorban a közegáramok mozgaására, az áramlás veszeségek fedezésére fordíódk. Ezér álalában csak a malomfűés és a kerngeő szvayú eljesíményfelvéelé számíjuk be a bevezee hőmennységbe. A levegő-, füsgázoldal súrlódás veszeség hőmérlegre gyakorol haásá elhanyagoljuk. Többféle üzelőanyag egydejű felhasználása eseén a segéd (gyújó, ámaszó) üzelőanyag áramá állandó érékre felvéve, ezzel a segéd üzelőanyaggal bevezee hőmennysége az összes bevezeendő hőmennységből levonva haározhaó meg az alap üzelőanyag áram. Másk leheőségkén a különféle üzelőanyagok előre felve arányával keverék fűőéréke meghaározva végezheő el a keverék üzelőanyag áram nagyságának megállapíása. Tűzér kéneleníés eseén a veszeségeke, űzérbe vezeendő hőmennysége a megválozo ömegáramok ( képleek) és a kalcnálás-kéneleníés ma megválozó hőbevezeés ( képleek) fgyelembevéelével kell számían. Mn az egyes veszeségek számíására smeree összefüggésekből láhaó, a ervezés haásfok becslése öbb a konsrukőről függő, lleve gyakorla apaszalaok alapján valószínűsíheő alapada felvéelé gényl: Távozó füsgázhőmérsékle: Mnmáls érékére az ado üzelőanyaggal szerze gyakorla apaszalaok alapján bevál érék, ezek hányában a.8 fejezeben smeree érékek felvéele javasol. Uófűőfelüle nélkül gőzkazánoknál a névleges gőznyomáshoz arozó elíés hőmérsékle +60 C felvéele célszerű. Légfelesleg ényező: Az ado üzelőanyagnál, üzelés módnál bevál, sorozaban gyáro ípuségőkkel erveze kazánoknál az égőgyáró álal javasol érék, ezek hányában az 5.. fejezeben smeree érékek fgyelembevéele javasol. Légáeresző falazaoknál, ljungsröm léghevíőknél fgyelembe kell venn a űzér és a kazánklépés közö levegőbeörés s: nagyobb kazánoknál úlhevíő, vízhevíő fokozaonkén =0,03, ljungsröm 38

43 léghevíőnél =0,5 érékű légfelesleg ényező növekedés várhaó. Régebb kazánoknál alkalmazhaó érékek az [5.7] rodalomban alálhaók. Salak-, pernyearány, kazánon belül kválás: Az ado üzelőanyagnál, üzelés módnál, kazánkalakíásnál mér érékek fgyelembevéele célszerű. Ezek hányában rosélyüzelésnél s =0,85, szénporüzelésnél, faforgácsüzelésnél s =0,5, kereszhuzammal rendelkező szénporüzelésű kazánoknál k =0,0-0,03. Salak-, pernyeégheő aralom: Az ado üzelőanyagra, üzelés módra jellemző érékek hányában e =0,05-0,3, e =0,007-0,05. Szerző kéz s rosélyüzelésű kazánoknál, ks hamuaralmú kőszenek üzelése eseén e =0,-0,5 érékkel s alálkozo. s Salakhőmérsékle: Ado üzelés módra jellemző apaszala érék hányában =800 C felvéele javasol. s p Bomassza, lleve szeméüzelés eseén a szlárd égés maradványok várhaó arányának, égheő aralmának megállapíásához mnden eseben üzelés kísérleek elvégzése célszerű. Szeneknél lyen vzsgálaok álalában csak új szénféleségek, üzelés válozaások (például üzelésoldal NO x kbocsáás csökkenés módszerek alkalmazása) eseén ndokolak. Kazánípus, kalakíás. Az előbb paraméerek felvéeléhez már smern kell a kazán várhaó kalakíásá. Ehhez a megrendelő álal elvár eljesímény, nyomás, hőmérsékle függvényében először el kell dönen, hogy az ado feladara a kölségek, helyszín adoságok fgyelembe véelével mlyen ípusú kazán lehe a legalkalmasabb. Ajánlhaó-e nagyvízerű kazán, vagy ípuselemekből összeállíhaó vízcsöves kazán, lleve egyed konsrukcóra lesz szükség? Mn a.. fejezeben bemuauk, nagyon sokféle leheőség van, amelyek közül az egyes gyárók hagyományaknak, jól bevál részelemeknek megfelelően válaszanak. Ugyanakkor a gyakorla apaszalaok alapján kalakulak azok az alapveő rányok, amelyek a kazánok kalakíásá meghaározzák: Ks (5 bar ala) nyomásra, úlhevíés nélkül: nagyvízerű kazán. Ks (5 bar ala) nyomásra, 5 /h ala gőzáramra, ksmérékű úlhevíéssel: nagyvízerű kazán. Ks (45 bar ala) nyomásra, mnegy 450 C gőzhőmérsékleg, 40 (egyes gyáróknál 50) /h ala gőzáramra: ípuselemekből összeállío vízcsöves kazánok, vízsznes füsgázáramlással, ermészees crkulácóval ( ,.60.,.65. ábrák), sarokcsöves kazánok (.55. ábra). Közepes (80 bar ala) nyomásra, 50 C gőzhőmérsékleg, 0-50 /h gőzáramra: ípuselemekből összeállío vízcsöves kazánok, függőleges füsgázáramlással, ermészees crkulácóval ( ábrák). Nagyobb nyomásokra, gőzáramokra: kéhuzamú kazánok, ermészees crkulácóval ( ,.58 ábrák). Nagyeljesíményű, szénporüzelésű erőmű kazánok: oronykazán kvel, kényszeríe ááramlással (..,.37.,.39. ábrák), de az Egyesül Államokban, Japánban: kéhuzamú kvel. Bomassza hasznosíására: rosélyüzelés (.77. ábra), ksebb nyomásoknál, eljesíményeknél füscsöves, nagyvízerű kazán (.9.,.4. ábrák), nagyobb nyomásoknál, eljesíményeknél ípuselemekből összeállío, ermészees kerngésű, vízcsöves kazánok, függőleges áramlással. 39

44 Szemé, hulladék par méreű hasznosíására: nyomásól, gőzáramól függelenül: három-négyhuzamú, függőleges füsgáz ááramlású kazánok (.56. ábra). A kazánkalakíás kválaszásá, a fűőfelüleek vázlaos elrendezésé köveően meghaározhaók a közegáramok, feloszhaó a hasznos hőeljesímény, felírhaó az egyes fűőfelüleek hőmérlege. Közegáramok. A üzelőanyag áram alapján számíhaó a kazán levegő, füsgázárama [kg/s]: m L m m 5.99 a ' L a ' ' ' m V m av m a( V ( ) L ) A léghevíőn előmelegíendő úgyneveze forró levegő hányad ( ) függ a üzelőberendezés (szénelőkészíő rendszer), űzér alsó részének levegőbeöréséől, az uóégeő rosély légfeleslegéől. Szénporüzelésnél az ado üzelőberendezésre vonakozó gyakorla apaszala hányában =0,85 felvéele szokásos, amelye a üzelőberendezés, léghevíő kalakíásá köveően a 6.. fejezeben smeree, válaszo léghevíő ípusra vonakozó szvárgás számíással ponosían kell. Ezzel az előmelegíe levegő áram [kg/s]: m L fol L ' L0 m 5.0 Az egyes fűőfelüleeken beör (beszívo, ászökö) hams levegő mennysége [kg/s], a légfelesleg ényező növekedés függvényében: m L m 5.0 a ' L0 m Lhl m a m m L L fol m V Hamslevegő beörés a kazánban m L m V m L Ljungsrőm léghevíő Füsgáz elszívó venláor m V m L m L fol Kazán m L m L fol m L Levegő ászökés a léghevíőben Levegő aláfúvó venláor 5.. ábra Tömegáramok a kazánban A fűőfelüleeken, venláorokon ááramló ömegáramoka az 5.. ábra muaja. Megfgyelheő, hogy a léghevíőn ászökő levegőmennység növel mnd a levegő aláfúvó mnd a füsgázelszívó venláor álal szállíandó közegmennysége. A űzér elején (alján) örénő levegőbeörés amennyben a beszökő levegő még elősegí a üzelőanyag égésé, csökken az aláfúvó venláor közegáramá, egyébkén a kazán más felüleenek levegőbeszökéséhez hasonlóan csak feleslegesen növel a füsgázelszívó venláor közegáramá. Gázurbna hőhasznosíó kazánoknál a gázurbna kpufogó gáz ömegáramá a gázurbna gyáró álal megado érékek alapján kell fgyelembe venn. Amennyben van uóüzelés, a belépő ömegáram az uóüzeléshez felhasznál üzelőanyag 40

45 Hőmérsékle ( C) (eseleg frsslevegő) ömegáramával növekszk (részleesen lásd 5.6, 5.6a képleekhez kapcsolódó magyarázao). Forró levegővel a űzérbe vezee hőmennység. Ksebb eljesíményű, elsősorban nagyvízerű kazánoknál, különösen (levegővenláorral egybeépíe) úgyneveze blokkégők eseén álalában nem alkalmaznak levegő előmelegíés. Nagyobb kazánoknál a levegő előmelegíése álalában ké fokozaban örénk. Egyrész a levegő aláfúvó venláor elő (kalorferrel, vagy a léghevíő uánról vsszakerngee forró levegővel) a léghevíő fűőfelüleek korrózójának megelőzésére C hőmérséklere, másrész a léghevíővel a berendezés működéséhez szükséges opmáls érékre. A szokásos levegőhőmérsékle érékek [], [0], [5.7]: Olaj-, gázüzelés: C Lgnüzelés: C Kőszénüzelés ks nedvességaralommal: C Kőszénüzelés nagy nedvességaralommal: C Salakolvaszó kőszénüzelés: C Rosélyüzelés (szén): C Rosélyüzelés (bomassza, szemé): C Flud ágyas üzelés: C Az előbb levegő hőmérsékleekkel a forró levegővel a űzérbe vezee hőmennység: ahol: Q m c ( ) 5.03 fol L fol fol a levegő előmelegíés hőmérséklee [ C], v pl pl fol v a üzelőanyag fűőérékének meghaározásánál, lleve a füsgáz enalpa hőmérsékle dagramjának számíásánál fgyelembeve vonakozaás hőmérsékle [ C], c a levegő vonakozaás és előmelegíés hőmérsékle közö közepes fajhője [kj/kgk]. 600 TE E TH UH TE E Enalpa (kj/kg) 5.3. ábra Hasznos hőfelvéel Hasznosío hőeljesímény feloszása. Az egyes fűőfelüleek méreezéséhez smern kell az ado felüle várhaó hőfelvéelé. Ezér az.a,.3a képleekkel meghaározo hasznos hőeljesímény fel kell oszan a felüleek közö. A feloszás 4

46 befolyásolja a kazán eljesíménye, kalakíása, uófűő felüleek alkalmazása. Gyakor az a megoldás s, amkor a feloszásra csak a kazán űzerének méreezése, az o áadhaó hőmennység meghaározása uán kerül sor. A füsgázok álal a űzérben leado hőmennység fogja meghaározn, hogy hagyományos (közel a elíés hőmérséklere előmelegíe ápvízzel áplál) elgőzölögeővel vagy forraló (a ápvze részben elgőzölögeő) ekóval kell a berendezés kalakían, lleve a füsgázok megfelelő lehűése érdekében a űzérbe eseleg falúlhevíő s be kell-e épíen. Azonban lyen eseben s mndg kszámíásra kerül az elgőzölögeő (5.3. ábra, E), ápvíz előmelegíő (TE), úlhevíők (TH), újrahevíők (UH) hőfelvéele. Az egyes felüleek hasznos hőáramának kszámíása a úlhevíő és újrahevíő felüleek ömegáramanak számíásával kezdődk. Ehhez szükséges a úlhevíőbe, lleve újrahevíőbe belépő hőmérsékle, és a klépő (frssgőz, újrahevíe gőz) hőmérsékleek közö hőmérsékle-különbség fokozaok közö megoszása. Az újrahevíőknél álalában megelégszünk ké fokozaal, a úlhevíőnél a ksebb kazánoknál keő, a nagyobbaknál öbb fokozao kell alkalmazn. A legalább ké szakaszra a befecskendezéses hőmérsékle-szabályozás beépíheősége érdekében van szükség. Gőzszáríók eseén álalában nem alkalmazunk hőmérsékleszabályozás. Amennyben besugárzo úlhevíők kalakíása s leheséges, a kedvező (szabályozás beavakozás nélkül) úlhevíés hőmérsékle lefuás érdekében (.55. ábra), 50-50%-os hőfelvéel megoszás célszerű. Az eseben, ha erre nncs mód, a szerkeze kalakíás álal megengede maxmáls arányú besugárzo úlhevíő felülere kell örekedn. A konvekív fokozaok hőmérsékleemelkedésé a knduló számíásnál azonosra lehe felvenn TH3 m U UH m Ub UH G h G h U U TH m b m b m G TH T3e T h T h U TE TH TH TH3 h T3e UUe UH Tápszelep Tápszvayú Leszapolás E E elgőzölögeő TE ápvíz előmelegíő TH úlhevíő. TH úlhevíő. TH3 úlhevíő 3. UH újrahevíő. UH újrahevíő. s T Te h T h Te h Ue Ue h Ue UH h Te 5.4. ábra Túlhevíők, újrahevíők: közegáramok, hőmérsékleek, fajlagos enalpák h A ömegáramok számíása a.58 képlehez hasonlóan felír hőmérlegekből leveze befecskendeze mennységek meghaározásával kezdődk. Az 5.4. ábra jelölésevel, feléelezve hogy a vsszahűés mnd a úlhevíőnél mnd az újrahevíőnél ápvízzel örénk: h h T u T 3e b m G.59a ht u hv m h h Tu T e b ( m G m b ).59b ht u hv m h h Uu U e m Ub m U.59c hu e hv 4

47 ahol az.a összefüggésnél smeree jelöléseken úlmenően: m b a másodk vsszahűés helyen befecskendeze víz ömegárama [kg/s], m b az első vsszahűés helyen befecskendeze víz ömegárama [kg/s], ht u gőz fajlagos enalpája az első úlhevíő fokoza uán [kj/kg], ht e gőz fajlagos enalpája a másodk úlhevíő fokoza elő [kj/kg], ht u gőz fajlagos enalpája a másodk úlhevíő fokoza uán [kj/kg], ht 3 e gőz fajlagos enalpája a harmadk úlhevíő fokoza elő [kj/kg], hu u gőz fajlagos enalpája az első újrahevíő fokoza uán [kj/kg], h gőz fajlagos enalpája a másodk újrahevíő fokoza elő [kj/kg]. U e A befecskendezés mennységek smereében ellenőrzn kell, hogy az összes befecskendezés, névleges üzemállapoban ne haladja meg a.6. fejezeben emlíe (úlhevíőknél 5%, újrahevíőknél %) érékeke. Nagyobb mennységek eseén a vsszahűéseke csökkenen kell. A ömegáramok és a fajlagos enalpák smereében az egyes fokozaok hőgénye számíhaó. Így például az első úlhevíő fokozara: Q ( m m m )( h h ) 5.04 TH G b b Tu Te Dobos kazánoknál az előbb képleben szereplő, első úlhevíő fokoza elő ht e fajlagos enalpá álalában 0,% nedvességaralommal vesszük fgyelembe. A cseppleválaszás ényleges mnőségének smereében elérő nedvességaralomhoz arozó belépő fajlagos enalpa s felhasználhaó. Muán az elgőzölögeő és a ápvíz előmelegíő hőfelvéelének megoszlása (a ápvíz előmelegíő uán közegállapo) a űzér méreezése elő álalában nem smer, ezek együes hőfelvéele: Q TE Q E ( m G m b m b )( ht e hv ) m L( hl hv ) 5.05 Feléeleze ápvíz előmelegíés hőmérsékle és ehhez arozó enalpa eseén a hőáramok külön s meghaározhaók: h eu kazándob elő Q TE ( m G m b m b m L )( he u hv ) 5.06 lleve: Q E ( m G m b m b )( ht e heu ) m L( hl heu ) 5.07 A knduló számíásoknál a lelúgozás h L enalpájá álalában a dobnyomáshoz arozó elíe folyadékenalpával vesszük fgyelembe. Elem érrész hőmérlege: A fűőfelüleek méreezésénél, a hőáadás számíások elvégzéséhez szükséges hőmérsékle különbségek meghaározásához a vízoldal hőmérsékleek melle smern kell a füsgázoldal hőmérsékleek nagyságá s. Ezek a fűőfelülee aralmazó elem érrész hőmérlegéből számíhaók. A érrészbe (5.5. ábra) belépő hőáramok összege megegyezk a érrészben leado, lleve onnan klépő hőáramok összegével: m fge h e m c Q Q Q Q Q Q Q m h 5.08 L pl L bese besu ahol m a érrészbe belépő füsgáz ömegárama [kg/s], fge fel füg fal kse ksu fgu u 43

48 m L a érrészbe eseleg belépő hamslevegő ömegárama [kg/s], (5.0. képle). m fgu m m a érrészből klépő füsgáz ömegárama [kg/s], fge h e a e h u a u L hőmérsékleű füsgáz fajlagos enalpája a érrész elő [kj/kg], hőmérsékleű füsgáz fajlagos enalpája a érrész uán [kj/kg], Q bese a érrészbe az előző érrészből besugárzo hőáram [kw], Q besu a érrészbe az uána kövekező érrészből besugárzo hőáram [kw], Q kse a érrészből az előző érrészbe ksugárzo hőáram [kw], Q ksu a érrészből az uána kövekező érrészbe ksugárzo hőáram [kw], Q fel a érrészben elhelyeze fűőfelüle hőfelvéele [kw], Q füg a érrészben elhelyeze aró-, függesző csövek hőfelvéele [kw], Q fal a érrész haároló falának hőfelvéele [kw], részben, vagy fűőfelüleek L hányában egészen, a érrész Q sv sugárzás, vezeés veszeségének fedezésére fordíódk, a hams levegő hőmérséklee [ C], a kazánház, vagy szabadér kalakíás eseén a környeze levegőhőmérsékle. Q ks u m fgu, h u u Q besu Q sv Q fel Q füg Q fal Függesző csövek Fűőfelüle m L L Haároló felüle Q ks e m fge, h e e Q bese 5.5. ábra Elem érrész Az előbb egyenlee árendezve számíhaó a klépő füsgáz fajlagos enalpája, ebből a füsgáz hőmérsékle-fajlagos enalpa dagramjának felhasználásával meghaározhaó a klépő füsgázhőmérsékle: h m h m c Q Q Q Q Q Q Q fge e L pl L bese besu fel füg fal kse ksu u 5.09 m m L Besugárzo úlhevíők eseén a érrészbe besugárzo, onnan ksugárzo hőáram az 5.47, 5.56 összefüggések érelemszerű alkalmazásával leheséges. Egyéb fűőfelüleeknél (elsősorban úlhevíőknél) Q bese, Q besu éréké a gyakorla számíások során a sugárzásos hőáadás ényező növelésével (5.66 képle) veszk fgyelembe [5.4]. A érrészek méreé, kalakíásá a benne elhelyeze fűőfelüle Q hőáramának ászármazaásához szükséges hőcserélő felüle kalakíása fel haározza meg. A hőcserélő aró, lleve haároló csőfelüle ( Q füg, lleve Q fal ) hőárama a szerkeze kalakíásból adódk. Így a hőmérleg, amelye a űzere köveő mnden felülere el kell készíen felállíása s erácóval örénk, a arócsövek és haárolófalak hőfelvéelé az első lépésben becsüln, majd a 44

49 kövekező lépésekben a szerkeze kalakíás fgyelembevéelével ponosían kell. Hasonló érvényes a érrészbe eselegesen besugárzo, lleve onnan ksugárzo hőmennységekre s. A Q sv sugárzás, vezeés hőáramok meghaározása s becsléssel örénk, az.5 b képle számlálójában lévő CQ h max kfejezéssel meghaározo összes sugárzás, vezeés veszeség alapján. Besugárzo űzerű, szénporüzelésű kazánoknál feléelezzük, hogy az összes veszeség /3-a a űzér, vsszaszívó aknák, szénporvezeékek haároló felüleéhez kapcsolódk és csak a maradék az egyéb fűőfelüleekhez. Egyéb kazánoknál a haároló felüleek arányában oszjuk fel a veszesége. 45

50 46

51 5.5. Tűzerek méreezése A űzerek méreezése a geomera méreek felvéelével, égők, bemászó, szíó (szénporüzelésnél uóégeő rosélyok, vsszaszívó akna) nyílások elrendezésével, falazaípus (lángcső, membránfal, hűö, vagy hűés nélkül falazo kvel) kválaszásával kezdődk. A méreek felvéeléhez hagyományos üzelőanyagokra, nagyvízerű lángcsöves kazánoknál a.. ábra, vízcsöves kazánoknál a.. fejezeben smeree lángméreek, elrendezés korláok, fajlagos erhelések nyújanak segísége. A méreek felvéelekor fonos annak mérlegelése, hogy míg az uófűő felüleek méree álalában növelheő, csökkenheő, addg a űzér méree nem válozahaó. Ks eljesíményű berendezések, vagy különleges üzelőanyagok eseén a méreek felvéele mndg gyakorla apaszalaok alapján örénk. Ezekre az par, erőmű kazánokra kfejlesze számíás eljárások nem vagy csak korláozoan alkalmazhaók. A ervezők, gyárók a sorozaban gyáro ípusoknál s fgyelembe veszk a korábban szállío berendezéseken szerze apaszalaoka, így az újabb egységek egyre ökéleesebbek lesznek. A kövekezőkben csak a hagyományos (besugárzo) kazánűzerek méreezésé smerejük, salakolvaszó, kékamrás űzerek számíásához részlees előírások az rodalomban alálhaók [5.4]. Tűzér hőmérlege. A űzérbe bevezee hőmennység megegyezk a űzérben leado és az onnan ávozó égésermékek hőmennységének összegével. Részleezve: Q a Q Q Q Q Q Q 5.0 fol hl ahol: Q a a üzelőanyaggal a űzérbe vezee hőmennység [kw]: Q m H ( ) h h ( l 5. a a hl ) e CO a Q fol a léghevíőben előmelegíe levegővel a űzérbe vezee hőmennység [kw], (5.03 képleel számíhaó) Q hl a léghevíőn á nem áramló, hdeg levegővel bevezee hőmennység [kw]: Q ' hl m a( ) L cpl( hl v ) 5. 0 Q hl a űzérbe beszökő, égés folyamaban rész nem vevő levegővel bevezee hőmennység [kw]: Q ' m c ( ) 5.3 Q ű hl a L0 ű pl a űzérben a haároló falnak leado hőmennység [kw], melye leegyszerűsíve a láng és a űzérfal közö sugárzásos hőáadással lehe közelíen: 4 4 Q ü AT l Tf 5.4 vagy az 5.0 képlee árendezve, a űzérből füsgázokkal elvezee Q fg hőmennység meghaározásá köveően lehe számían: Q Q Q Q Q Q Q 5.0a ű a fol Q fg a űzérből ávozó füsgázokkal elvezee hőmennység [kw]: Q ' m c ( ) 5.5 hl hl fg a V p fg Q sfz a űzérből ávozó salakkal elvezee hőmennység [kw]: hl pg v fg fg v pg sfz sfz é 47

52 Q m ( l )a( ) c ( ) 5.6 sfz a é m a az elége üzelőanyag ömegárama [kg/s], H a üzelőanyag vonakozaás hőmérséklere számío fűőéréke [kj/kg], e salak-, pernyeégheő veszeség (. képle), e elégelen gázok okoza veszeség (.3 képle), h a a üzelőanyag előmelegíésből adódó enalpanövekedés [kj/kg], ha ca( e v ) 5.7 fajlagos porlaszógőz mennység (csak olajüzelésnél) [kg/kg], pg h pg a porlaszógőz vonakozaás hőmérséklere számío enalpája [kj/kg], l é elégelen üzelőanyag áram aránya (.9 képle) [kg/kg], ' L 0 fajlagos elméle levegő szükségle [kg/kg], ' V fajlagos elméle füsgázmennység [kg/kg], c a levegő közepes fajhője [kj/kgk], pl c p fg a füsgáz közepes fajhője [kj/kgk], forró levegő hányad, T l T f a láng közepes hőmérséklee [K], a űzérfal közepes hőmérséklee [K], űzérklépő hőmérsékle [ C], fol a űzérbe bevezee előmelegíe levegő hőmérséklee [ C], hl a űzérbe előmelegíés nélkül bevezee levegő hőmérséklee [ C], hl a űzérbe beszökő hams levegő hőmérséklee [ C], e üzelőanyag előmelegíés hőmérséklee [ C], v a vonakozaás hőmérsékle [ C], a a üzelőanyag hamuaralma [kg/kg], a hamu füsgázzal ávozó llóanyag aralma [kg/kg], s salakbeköés ényező, a salak részaránya a üzelőanyag llóval csökkene hamuaralmához vszonyíva [kg/kg], c s salak közepes fajhője [kj/kgk], éréke száraz salakelávolíásnál kj/kgk, salakolvaszó üzelésnél,6 kj/kgk [5.6], a ávozó salak hőmérséklee [ C], s c a s s a üzelőanyag közepes fajhője [kj/kgk], éréke: hamu és nedvességmenes szénre,03 kj/kgk [5.6], amelye a ényleges nedvesség és hamuaralom fgyelembevéelével korrgáln kell [], [5.6]: c a, 03( a w) 4, w 0, 84a 5.8 ásványolajokra a [kg/m 3 ] sűrűség függvényében []: ca (, 96 33, ) 0, 5( 0, , 003 ) e 5.9 gázkeverékeknél az összeéel alapján meghaározo közepes fajhővel egyezk meg. Füsgáz recrkulácó eseén, az 5.0 egyenleben, a bevezee hőmennységek közé a vsszakerngee füsgázzal vsszavezee Q rec hőmennysége s be kell számían. s v 48

53 ' V Q ' 0 ' rec m av cp rec( rec v ) m a ( v ) L ( hrec hv ) x Füsgáz vsszakerngeés eseén lecsökken a léghevíőn ávezeendő levegőmennység. Muán a üzelőberendezés, űzér levegőbeörése, az uóégeő rosély levegőfeleslege nem válozk: Így ' m m x( ) 5. L fol a L e v 0 x( ) c ( ) Q ' m 5.03a fol a L e 0 v Tűzér (száraz) kéneleníés alkalmazása eseén, a űzérbe bevezee hőmennységek közö, lleve az elméle égés hőmérséklehez arozó füsgázenalpa 5.4 képle szern számíásánál: a űzérbe a üzelőanyaghoz adagol, vagy külön befúj segédanyagokkal bev fzka hőmennysége: Q a m a a S pl,9c n,3c n,7499c n ( ) 3 CaCO3 CaCO3 Ca OH ) Ca( OH ) fol v ( CaO CaO a v 5. a űzérbe bevezee kalcum aralmú segédanyagok kalcumoxddá redukálásához szükséges hőgény, lleve a kéneleníés során felszabaduló öbble hőmennysége [5.6]: kén a S Q m a nCaCO 346nCa( OH ) 3 s fgyelembe kell venn. Előbb összefüggésekben: a a üzelőanyag kénaralma [kg/kg], S n a kéneleníéshez bevezee mészkő aránya a szöchomerkus CaCO 3 mennységhez vszonyíva [kg/kg], n a kéneleníéshez bevezee mészhdrá aránya a szöchomerkus Ca(HO) mennységhez vszonyíva [kg/kg], n CaO a kéneleníéshez bevezee kalcumoxd aránya a szöchomerkus mennységhez vszonyíva [kg/kg], c CaCO 3 mészkő közepes fajhője [kj/kgk], (5-00 C közö c CaCO =0,97 kj/kgk), 3 c Ca(HO) mészhdrá közepes fajhője [kj/kgk], (5-00 C közö c Ca(HO) =,3 kj/kgk), c CaO kalcumoxd közepes fajhője [kj/kgk], (5-00 C közö c CaO =0,84 kj/kgk), adagolás hőmérséklee [ C], a a kéneleníés haásfoka [kg/kg]. kén Muán a kéneleníés álalában csak egyféle adalékkal örénk, az képleekbe csak a énylegesen felhasználandó adalékípus feleslegére jellemző n CaCO 3, n Ca(HO) vagy n CaO ényező száméréké kell behelyeesíen, a másk ké ényező éréke nulla. kén 49

54 Tűzérklépő hőmérsékle. Az előbbekből nylvánvaló, hogy a űzerek méreezéséhez vagy a Q ű hőmennység vagy a űzérklépő hőmérsékle meghaározása szükséges. A gyakorlaban alkalmazo eljárások öbbsége a 4 4 Q A T T alakú összefüggés az egész űzérre alkalmazva, vagy a űzere ü l f érrészekre bonva (uóbb eseben a érrészek közö, eseleg a konvekív hőcseré s fgyelembe véve) a leado hőmennység mnél ponosabb meghaározására örekszk, és a űzérklépő hőmérséklee a űzér hőmérlegéből haározza meg. Ezek a számíások, a gyakorla számára elfogadhaó ponossághoz szükséges sok érrész eseén, csak számíógéppel végezheők el, mvel az egész űzérre, vagy néhány érrészre alkalmazva a láng és falhőmérsékle becslésénél elkövee hbák ma nagyon ponalanok. Ezér a gyakorlaban, különösen a vázlaervek készíéséhez, még ma s a.. fejezeben smeree, a apaszalaok alapján jól bevál.50 összefüggés [5.4] alkalmazása célszerű. Ez az összefüggés s a sugárzásos hőáadás számíásán alapul, de a láng és falhőmérsékle eseenkén becslése helye a Bolzmann ( Bo ) hasonlóság számo, és E láng-elhelyezkedés ényező bevezeve, a űzér eredő ε emsszós ényezőjének fgyelembe véelével, a dmenzónélkül ( 73)/( 0 73) űzérklépő hőmérséklee adja eredménykén: 0, 6 E.50 Bo ahol E a láng űzérbel elhelyezkedésé fgyelembevevő ényező (5.5 képle), a űzér eredő emsszós ényezője, a láng (mn körbezár es)-falaza rendszerre [.48], (5.3 képle), Bo a űzér hőáadásra jellemző, dmenzónélkül Bolzmann szám ( Bo <0 ): h o h h ' mav ( ho h ) Bo.46a 3 A T ( ) h o o az elméle füsgázhőmérséklehez arozó fajlagos füsgázenalpa [kj/kgk]: Q a Q fol Q hl Q hl ho h ' v 5.4 V a űzérklépő füsgázhőmérséklehez arozó fajlagos füsgázenalpa [kj/kgk], fajlagos füsgázenalpa a (5 C) vonakozaás hőmérsékleen [kj/kgk], v, T elméle égés hőmérsékle [ C], [K], a o o o h függvényében a füsgáz hőmérsékle-enalpa dagramjából, vagy erácóval, a közepes fajhő felhasználásával az alább képleel haározhaó meg: Q o a Q fol ' V c Q p fg hl Q hl v.45a Sefan-Bolzmann állandó, a fekee es sugárzás ényezője [W/m K -4 ], A a űzér haásos felülee [m ]. h 5, 76*

55 Láng elhelyezkedés ényező: Éréke függ a űzér kalakíásáól, üzelőanyagól, üzelés módól, az égők elhelyezéséől. Számíása a nagyszámú üzelés kísérle alapján felállío E A B X T 5.5 alakú összefüggéssel [5.4] végezheő, ahol A, B üzelés módól, üzelőanyagól függő állandó (5.9. ábláza) a láng maxmáls hőmérsékleű zónájának relaív helye a űzérben, amely a X T X é relaív égőmagasság és a lángmag ehhez vszonyío ávolságának összege: X relaív X T X X 5.6 é 5.9. ábláza A B X T ΔX Olaj és gázüzelés Normál eseben (függőleges füsgázáramlás) 0,54 0, X é 0 Normál eseben, amennyben λ< 0,54 0, X (-λ) Normál eseben, amennyben G X é m <35 /h 0,54 0, X X é 0,5 U lángú, vízsznes lángú, fenék üzelésnél 0,54 0, 0,5-0,3 0 Szénporüzelés Nagy llóaralmú szén * 0,59 0,5 X Gyenge reakcóképességű (nagy palaaralmú) szén Fron, saroküzelésnél, réségőknél, öbbsoros örvényégőknél 40 /h eseén m G Fron saroküzelésnél, réségőknél, öbbsoros örvényégőknél >40 /h eseén m G X é 0,56 0,5 X Szénfajáól függően Szénfajáól függően X é X X X é X 0, X é X 0,05 Rosélyüzelés Vékony réegvasagság 0,59 0,5 0 0 Vasag réegvasagság 0,59 0,5 0,4 0 * Megjegyzés: Bllenő égők eseén, 0 fokkal felfelé bllene égőkre X =0,. Ksebb dőlésszögű bllenés eseén X éréké lneárs nerpolácóval kell meghaározn. Lefelé bllene égőknél X számérékének előjele negaív. H é A relaív égőmagasságo a X é 5.7 H kfejezéssel lehe meghaározn, ahol H a űzér magassága a űzérfenékől (5.6. ábra, b), c) részle), vagy szénporüzelésű kazánoknál az alsó űzérölcsér közepéől (5.6. ábra, a) részle) [m], H é besugárzo űzereknél, vízsznes engelyű égők és függőleges lángáramlás eseén az égők középvonalának magassága (5.6. ábra) a űzérfenékől vagy a űzérölcsér közepéől [m], öbb különböző magasságban elhelyeze, különböző eljesíményű égő eseén a: 5

56 H é m k k ak m h ak ek 5.8 képleel számíhaó, ahol m az -edk égősorban lévő k sorszámú égő eljesíménye [kg/s], ak h ek az -edk égősorban lévő k sorszámú égő középvonalának magassága a űzér fenekéől vagy a űzérölcsér közepéől mérve [m], égősorok sorszáma, k az -edk égősorban lévő m ak eljesíményű égő sorszáma. Több üzelőanyag egydejű üzelése eseén E éréké, az egyes üzelőanyagok összes bevezee hőmennységhez vszonyío hőbevezeés aránya alapján, álagol érékkel kell fgyelembe venn. Haásos felüle: A űzér haásos felülee a űzér haároló felüleén lévő hűelen felülerészekől és a hűö felüleek hűőhaásának elrakódás ma csökkenéséől függ: A A A A x 5.9 h Előbb képleben: A a űzér jelű haároló felüleének burkoló felülee [m ], ö A r az jelű haároló felüleen lévő rosély felülee [m ], A hn a jelű haároló felüleén lévő hűelen felüle [m ], x ö a jelű haároló felüleen lévő hűő csőrácsok szögényezője, a jelű haároló felüle elpszkolódás ényezője. r hn = >0,5 m = H H H = H e h e h e h e h e 0, m = a) b) c) d) 5.6. ábra Tűzér érfoga, magasság A számíáshoz a űzere felüleelemekre kell feloszan. A feloszás módja a űzér kalakíásáól függ: Lángcsöves kazánok: A.. ábrán vázol mndhárom űzér kalakíásnál a űzér palásján és fenekén álalában nncsenek hűelen nyílások, így eljesen hűönek eknheők. A hullámos lángcsöveke közepes ámérőjükkel sma lángcsőkén szokás fgyelembe venn. A füscsövekben folyaódó (holland, skó) kazánoknál a füscsövekbe besugárzo hőmennység a csövek 5

57 palásfelüleén hasznosul. Az égő elhelyezésére szolgáló homlokfelüle álalában hűelen, de egyes konsrukcóknál (különösen U lángú üzelés eseén) előfordulha az álalában égőkővel körülve égő körül hőhordozó közeggel hűö felüle s. Vízcsöves kazánok: o Álalános szabály, hogy a csöveke a görbüleekkel együ kell számían. A 0,5 méernél szűkebb erek, ezek haároló felülee nem számíanak a űzér érfogaához, lleve felüleéhez. A űzere a füsgáz áramlásának rányában az első csőrács (5.6. ábra b), c) részle), vagy uófűőfelüle (5.6. ábra a) részle) haárolja. Az egyes hűö felülerészek szögényezője, elpszkolódás ényezője lényegesen elérő lehe. Rosélyüzelés eseén a rosély felüleé külön kell fgyelembe venn. Hűelen felülenek a hűőrács nélkül falfelüleek, hűőrácsokkal borío felüleek eseén az égők, a rosély, a koromfúvók és vízlándzsák elhelyezésére szolgáló nyílások, szénporüzelésnél a füsgáz vsszaszívó aknák beszívó nyílása, lleve a megfgyelő, szíó, salakkfolyó nyílások számíanak. Előervezésnél, az egyedleg fgyelembe veheő hűelen felüleek (rosély, égők, vsszaszívó akna nyílások, sb.) smereének hányában, a hűelen felülee a űzér felüle -,5%-ára lehe felvenn. o Vízsznes ááramlású kazánok ( ,.60.,.65. ábrák) eseén (a rosélyüzelés eseé kvéve) a űzér mnden felülee hűö. A mennyezeválaszfal, fenék-válaszfal sarkoka űzálló burkola fed, és nem számíanak a hűö felülebe. Olaj- és gázüzelés eseén a űzér feneké űzálló burkola fed, melynek hőszgeelő haásá megfelelően megválaszo elpszkolódás ényezővel (5.0. ábláza) kell fgyelembe venn. o Függőleges ááramlású kazánok ( ,.. ábrák) eseén a űzér mnden felülee hűö. Szénporüzelés eseén a űzér ölcsérnek csak a felső fele részé számíjuk a űzérhez (5.6. ábra a) részle). A űzálló burkolaal fede fal-fal, cső-kamra csalakozások hűelen felülenek számíanak. Olaj- és gázüzelés eseén a űzér feneké e kazánoknál s űzálló burkola fed, melynek hőszgeelő haásá megfelelően megválaszo elpszkolódás ényezővel kell fgyelembe venn. Ugyanígy kell eljárn üskéze, űzálló masszával bevon oldalfalak eseén s. A sz A f A r 5.7. ábra Függönyöke aralmazó érfogarész o Olyan kazánoknál, ahol a űzér oldalfalára a hűőhaás fokozására merőleges függönyöke (5.7. ábra) helyeznek el, ezek felüleé s fgyelembe kell venn. A h Ahol Asz Ahn x Af jx f j f j A x 5.9a j k rk rk rk 53

58 Szögényező Szögényező Szögényező Szögényező A sz a űzér jelű, rácsokkal nem érnkező, szabad haároló felülee [m ], A a űzér jelű, rácsokkal nem érnkező, szabad haároló felüleén x hn f j lévő hűelen felüle [m ], a jelű haároló felüleen lévő hűő csőrácsok szögényezője, a jelű haároló felüle elpszkolódás ényezője, A a űzér j jelű, hűőrácsokkal szomszédos felüleének burkoló felülee [m ], x a űzér j jelű, hűőrácsokkal szomszédos felüleén lévő hűő f j csőrácsok szögényezője, a űzér j jelű, hűőrácsokkal szomszédos felüleének f j elpszkolódás ényezője, A a űzér k jelű hűőrácsának (kéoldal) burkoló felülee [m ], rk x rk a űzér k jelű hűőrácsának szögényezője, rk a űzér k jelű hűőrácsának elpszkolódás ényezője. 0,9 0,8 0,7 d e,00 0,95 0,90 0,85 d d e 0,6 3 0,80 e 0,5 0, ,75 0,70 0,3 /d 0, ,65 /d 0, a) Egyes csősor ) e,4d; ) e=0,8d; 3) e=0,5d; 4) e=0; 5) e 0,5d, a falaza sugárzása nélkül; b) Keős csősor ) e,4d; ) e=0; 5.8. ábra Szögényező falazahűő rácsokra [5.4] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 d /d z= ,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 d z= /d a) Soros csőoszás b) Elol csőoszás 5.9. ábra Szögényező z sorból álló csőrácsokra [5.4] Szögényező: A haásos fűőfelüle meghaározásához szükséges x szögényező éréke a hűőrácsok geomera kalakíásáól függ. Lángcsöveknél, membránfalaknál, űzerek hűö klépő kereszmeszeére, lleve üskéze és sík felüleeknél, valamn önö vas lapokból álló felüleek eseén éréke egységny. Falazo kazánok eseén éréké a csőámérőre vonakozao / d relaív csőoszás és e / d falól mér relaív 54

59 ávolság függvényében az 5.8. ábra alapján lehe fgyelembe venn. Csőrácsokra, (pl. a űzér klépő kereszmeszeében) a csőámérőre vonakozao / d relaív kereszrányú csőoszás smereében, az 5.9. ábrából haározhaó meg ábláza Felüle ípusa Tüzelőanyag elpszkolódás ényező Azonos méreű csövekből álló sík felüle, besugárzo rácsok Tüskéze, űzálló anyaggal borío fűőfelüleek Tűzálló beonnal, samoal borío, fede fűőfelüleek Gázhalmazállapoú 0,65 Fűőolaj 0,55 Kőszén, barnaszén, őzeg 0,45 Szén, alacsony salak ragadósság 0,35-0,40 hőmérsékleel 4%-nál nagyobb nedvességaralmú 0,55 barnaszenek száríó közeggel, párhuzamos égőkkel Rosélyüzelés 0,60 Szén, más üzelőanyagok száraz 0,0 salakelávolíással Szén, folyékony salakelávolíással, egy- kékamrás üzeléssel Szén, folyékony salakelávolíással, félg nyo üzeléssel sa 0, 53 0, 5 000, 0, 53 0, sa Mnden üzelőanyagra 0. Elpszkolódás ényező: A felüleek elpszkolódás ényezője a üzelőanyagól és a fűőfelüle kalakíásáól függ. A jellemző érékeke az 5.0. ábláza foglalja össze. Több üzelőanyag egydejű üzelése eseén éréké az egyes üzelőanyagok összes bevezee hőmennységhez vszonyío hőbevezeés aránya alapján álagol érékkel kell számían. A űzere a besugárzo rácsokól elválaszó síkokra, a űzér és a rácsok közö hőáadás számíásához a üzelőanyag faja és a hőmérsékle függvényében korrgál éréké kell fgyelembe venn: rács rács 5.30 A helyesbíő ényező éréke az 5.0. ábrából haározhaó meg. Az 5.7. ábrán vázol, ké oldalról fűö rácsoknál az 5.0. áblázaban megadonál 0,-el ksebb éréke kell fgyelembe venn. A áblázabel képleekben sa a salak olvadás hőmérséklee [ C]. Tényleges érék hányában: sa foly 50, ahol foly a üzelőanyag hamujának folyásponja [ C].,0 0,9 Szlárd üzelőanyag helyesbíő ényező 0,8 Fűőolaj 0,7 Gáz 0,6 0,5 0, Tűzérklépő hőmérsékle ( C) 5.0. ábra Helyesbíő ényező besugárzo fűőfelüleekre [5.4] 55

60 Álagos haékonyság ényező: Az 5.9, 5.9a képleekből meghaározo haásos felüle és a űzér A ö összes felüleének hányadosa: A h Ah 5.3 A ö Emsszós ényező: A besugárzo űzerű kazánok űzerében végbemenő sugárzásos hőáadás a.. fejezeben bemuao láng (mn körbezár es)- falaza rendszerrel közelíheő (.5 képle). A gyakorlaban a űzerek falazaa, mn arra előbbekben ualunk, nyílásokkal áör, salaklerakódásokkal borío, így a haásos felüle ksebb, mn a láng felülee. Ezér az [5.4] rodalomban smeree számíás eljárásnál mnegy kfordío falaza-láng rendszerrel, mnha a láng venné körbe a falazao, számolnak: láng ahol a láng eredő emsszós ényezője, láng álagos haékonyság ényező. láng ( láng ) 5.3 Rosélyüzelésre az [5.4] rodalom az láng ( láng ) r ( )( )( ) láng összefüggés használaá javasolja, amelyben 5.3a Arosély 5.33 A a relaív rosélymére, a rosély felüleének aránya a űzér haároló felüleéhez. ö 5.. ábláza Olajüzelés Gázüzelés q 400 kw/m 3 0,55 0, q 63 kw/m 3,0 0,6 Láng eredő emsszós ényezője: Az előbb képleekben szereplő láng láng eredő emsszós ényező a láng vlágíó és nem vlágíó részének ( a lv, lleve a lnv ) fekeeség foka, valamn a űzér vlágíó lánggal kölö hányada alapján lehe kszámían: láng a ( ) a 5.34 lv A láng vlágíó részének méree a lángban lévő, láhaó ( nm) hullámhossz arományban s sugárzó részecskék elhelyezkedéséől, élearamáól függ. Míg ln v 56

61 szlárd üzelőanyagokból, a füsgázzal együ uazó részecskékből, szlárd égés maradványok (égheő s aralmazó pernyeszemcsék) a üzelés végén s vsszamaradnak, addg szénhdrogének (szeneknél llóaralom) égésénél a molekulák felbomlásá köveően közbenső ermékkén kelekező korom (eseleg olajkoksz) megfelelő keveredés vszonyok, égés eseén csaknem eljesen elég. Ezzel magyarázhaó, hogy szénüzelés eseén a eljes űzér vlágíó lánggal van kölve, így =. Olaj és gázüzelés eseén éréke a űzér fajlagos érfoga hőerheléséől függ és csak nagy hőerhelés, olajüzelés (sok korom képződése) eseén ér el az = éréke. A nagyobb űzerekre jellemző alsó, és a ksebb űzerekre jellemző felső haárérékeke az 5.. ábláza muaja. A ké haárérék közö közbenső, 400 q 63 kw/m 3 fajlagos érfoga hőerhelés arományban éréké a hőerhelés függvényében végze, lneárs nerpolácóval kell meghaározn. A nem láhaó hullámhossz arományban sugárzó háromaomú füsgáz alkoók (CO, SO, H O) a eljes űzérben megalálhaók, a nem vlágíó érrészben csak ezek vesznek rész a hőcserében. Fekeeség fok: A fekeeség fokok meghaározása a lángban lévő háromaomú gázok, korom, koksz, por sugárzás-gyengíésének fgyelembevéelével örénk. Az álalános számíás összefüggés: a kps e 5.35 ahol k sugárzáselnyelés együhaó [/m,bar], a lv számíásához szénhdrogéneknél k k lv (5.36 képle), szeneknél k ksz (5.37 képle), a ln v számíásához k kln v (5.38 képle), p nyomás a űzérben, kazánjáraokban [bar], s sugárzó réeg egyenérékű vasagsága [m]. A láng vlágíó részénél: Szénhdrogén üzelésnél az előbbek alapján a eljes űzérben jelen lévő háromaomú gázok és a közbenső ermékkén kelekező, láhaó hullámhossz arományban sugárzó részecskék sugárzáselnyelésé kell fgyelembe venn. Ezér a k lv sugárzáselnyelés ezek gyengíésének összegekén kell számían: phag k klv k g kk 5.36 p Szlárd anyagok üzelésnél a eljes űzérben jelen lévő háromaomú gázok és szlárd részecskék (fokozaosan kégő szemcsék, lleve vsszamaradó pernye) melle, a közbenső ermékkén kelekező, láhaó hullámhossz arományban sugárzó szállókoksz részecskék sugárzáselnyelésé s fgyelembe kell venn: phag k ksz k g k p p kksz 5.37 p A láng nem vlágíó részénél csak a háromaomú gázok sugárzáselnyelésé lehe fgyelembe venn: 57

62 p k k hag ln v kg 5.38 p Előbb összefüggésekben k a háromaomú gázok sugárzáselnyelés együhaója [/m,bar], g 0, 78 76, VH O T 0 kg, 0, p s 000 hag p p p a háromaomú gázok parcáls nyomása [bar], az egyes p hag CO SO H O k k k p p komponensek, p CO, p SO, lleve p H O parcáls nyomás éréke az képleek alapján számíhaók, a szénhdrogén lángokban lévő, a szénhdrogén molekulák felbomlásakor kelekező vlágíó részecskék sugárzáselnyelés együhaója [/m,bar], (Amennyben a.légfelesleg ényező a űzér végén -nél nagyobb k k =0.) T ac kk 0, 03 6, 0, ah a szénporlángokban lévő pernyeszemcsék sugárzáselnyelés együhaója [/m,bar], k p 4300 fg 5.4 T d 3 p porerhelés a füsgázban [kg/kg], az 5. képle és a füsgáz sűrűségének fgyelembe véelével számíhaó: /, k ksz a szállókoksz részecskék sugárzáselnyelés együhaója, [/m,bar], k ksz =, üzelőanyagól függő dmenzónélkül ényező, gyenge reakcóképességű szenekre (anrac, pala, kőszén) =, nagy reakcóképességű szenekre (gázdús kőszenek, barnaszenek, őzeg, olajpala, faros) =0,5, üzelés módól függő dmenzónélkül ényező, szénporüzelésnél =0,, rosélyüzelésnél =0,03, fg füsgáz sűrűsége [kg/m 3 ], d p H O p (pernye) szemcsehalmaz közepes ámérője [µm], 5.. ábláza alapján, V a vízgőz parcáls érfogaa [m 3 /m 3 ], az 5. képle alapján T a C V H O h ' H O / 0 H O ' V / fg űzérklépő hőmérsékle [K], üzelőanyag karbon aralma [kg/kg], 5.a a üzelőanyag hdrogén aralma [kg/kg], H Gázhalmazállapoú üzelőanyagoknál a karbon/hdrogén arány számíásához csak a szénhdrogén molekuláka fgyelembe véve a üzelőanyag érfogaszázalékos molekula összeéele alapján: fg 58

63 a a C H m CmHn 5.4 n 5.. ábláza Tüzelés mód Tüzelőanyag d p közepes ámérő (μm) Kamrás üzelés, golyós dobmalom Mndenfaja szén 3 Kamrás üzelés, közép- és Mndenfaja szén, őzege gyorsjáraú malmok kvéve 6 Kamrás üzelés Tőzeg 4 Cklonüzelés Szénpor 0 Cklonüzelés Dara 0 Rosélyüzelés Mndenfaja szén 0 Tüzelőanyagok vegyes üzelése eseén a láng vlágíó részének eredő sugárzáselnyelés együhaója, a gázsugárzás melle az egyes üzelőanyagokra jellemző, láhaó hullámhosszarományban s sugárzó részecskék üzelőanyag hőarányokkal (relaív üzelés eljesíményekkel) súlyozo sugárzás elnyeléséből adódk: phag k k g Qk p h Qkk Qkk 5.43 p ahol Q az egyes üzelőanyagféleségek relaív hőeljesíménye [kw/kw]. Vegyes üzelés eseén a űzér vlágíó lánggal kölö hányadá a kedvezőbb (amennyben szénüzelés s van =, olaj és gáz vegyes üzelése eseén az olajra jellemző) érékkel lehe fgyelembe venn. Az egyenérékű réegvasagságo hengeres, vagy hasáb alakú űzerek eseén az űzérhez kapcsolódó rács eseén az V s 3, A r 3,6 V Vsz s 5.45 Asz Af Ar Asz Af V képleel lehe kszámían. A képleekben (a korábban az 5.9, 5.9a képleekhez kapcsolódóan megsmer jelöléseken úlmenően): V a űzér érfogaa [m 3 ], V sz a űzér függönyöke nem aralmazó szabad érrészének érfogaa [m 3 ]. A érfogao mnden eseben a fűőfelüle számíásánál fgyelembeve érrészekre kell meghaározn. A ö Muán az előzőek alapján a Bo szám (.46 képle), ε emsszós ényező (5.3 képle) függ a kszámían kíván űzérklépő hőmérsékle érékéől, a számíások csak erácóval végezheők el. Egy várhaó klépő hőmérséklee becsülve (a.50 képleből) kszámíjuk a dmenzó nélkül űzérklépő hőmérsékle éréké, majd 59

64 ennek felhasználásával a számíás az elvár ponosságg folyajuk. A szerző apaszalaa alapján a számíás jól konvergál. Néhány jellemző űzér kalakíásra elvégze űzérklépő hőmérsékle számíás eredményé az 5.3. ábláza muaja. Jól megfgyelheő az egyes üzelőanyagok lángjanak elérő sugárzás elnyelése és az egyenérékű réegvasagság haása a fekeeség fokokra, emsszós ényezőre ábláza Lángcső Vízsznes űzér Függőleges űzér Olajüzelés Gázüzelés Olajüzelés Szénporüzelés Tüzelőanyag Fűőolaj Földgáz I. Fűőolaj Bükkábrány lgn Tüzelőanyagáram (kg/s) 0, 0,8 0,67 9,80 Lángcső ámérő (m),4,4 Lángcső hossza (m) 5,6 5,6 Homlokfal szélesség (m), Homlokfal magasság (m),7 Tűzér hossz (m) 6 Oldal mére (m) 0,5 Tölcsér magassága (m),8 Égő magassága a ölcséről (m) Hasáb alakú rész magassága (m) 50 Rosély szélessége (m),5 Összes felüle (m ) 7,69 7,69 70,68 59,49 Hűelen felüle (m ),54,54,05 50,75 Elpszkolódás ényező 0,55 0,65 0,55 0,45 Haásos felüle (m ) 4,39 7,00 38,30 64,3 Khasználás ényező 0,59 0,64 0,54 0,436 Láng elhelyezkedés ényező 0,480 0,480 0,480 0,455 Egyenérékű réegvasagság (m),,,8 5,56 Levegő előmelegíés hőmérsékle ( C) Légfelesleg ényező,05,05,05,5 Tűzérbe vezee hőmennység (MW) 8,85 8,76 7,7 65,4 Elméle égés hőmérsékle ( C) Háromaomú gázok sugárzáselnyelése (/m,bar) 0,44 0,57 0,406 0,46 Vlágíó rész sugárzáselnyelése (/m,bar) 0,43 0,73 0,47 Por sugárzás elnyelése (/m,bar) 6,95 Vlágíó rész sugárzáselnyelés együhaója (/m,bar) 0,536 0,35 0,53 0,50 Nem vlágíó rész sugárzáselnyelés együhaója (/m,bar) 0,3 0,79 0,04 0,73 Vlágíó rész fekeeség foka 0,456 0,39 0,64 0,9996 Nem vlágíó rész fekeeség foka 0,0 0,84 0,74 0,935 Vlágíó lánggal kölö űzérhányad 0,90 0,504 0,77 Láng fekeeség foka 0,49 0,57 0,5 0,9996 Emsszós ényező 0,59 0,36 0,667 0,9998 Bolzmann szám 0,579 0,606 0,680,733 Tűzérklépő hőmérsékle ( C) Koromfelhő fekeeség foka: Olajüzelésnél kalakuló koromaralmú láng ( koromfelhő ) fekeeség fokának meghaározására [5.8] előbbekől elérő eljárás smere, amelye [5.9] s ávesz. Az eljárás a gázsugárzás a háromaomú gázok 60

65 meghaározo (széndoxdnál,7, 4,3, 5, vízgőznél,7, 6,3, 0 μm) nfravörös sugárzás hullámhossz arományokban örénő sugárzás elnyelésével közelí, és a folyamaos (láhaó arományban s sugárzó) koromsugárzás s az előbb, nem vlágíó hullámhossz arománybel sugárzással helyeesí. A korom és gáz keverékek a kev fekeeség fokának meghaározására az a Kns kev sg,n(t ) e 5.46 n összefüggés ajánlja, ahol s (T ) b b T a sugárzás spekrumól függő súlyozó ényező, g,n,n, n K n k c k p sugárzáselnyelés együhaó [/m]. s,n g.n hag Az előbb képleekben b, n, b, n, k s, n [/m,kg/m 3 ], k g, n [/m,am] számíás állandók (az 5.4. ábláza alapján), c [kg/m 3 ] a korom koncenrácója a lángban. Az eljárás olajüzelésű űzerekre 0,-6 m egyenérékű sugárzó réegvasagság és K hőmérsékle arományban alkalmazhaó. n Súlyozó ényezők együhaó 5.4. ábláza Sugárzás elnyelés ényezők b,n b, n k g, n k s, n 0,30 0, ,595-0, , ,75-0,0005,5 960 Az alkalmazás nehézségé a korom koncenrácó meghaározása jelen. Az [5.8] rodalomban a láng végére bemuao 00 mg/m 3 érékkel, az 5.3. ábláza 3. oszlopában vzsgál fűőolaj üzelésű vízsznes űzérre, a láng vlágíó részének fekeeség fokára 0,649, a láng nem vlágíó részének fekeeség fokára 0,8, a űzér klépő hőmérsékleére 6 C adódo. Az rodalomban ([], [ ]) a gáz és porsugárzás fekeeség fokának meghaározására más alakú összefüggések s megalálhaók. Ezek megbízhaóságáról azonban haza berendezéseken mérés apaszalaok nem állnak rendelkezésre, így a szerző alkalmazásuka csak az [5.4] alapján számío érékekkel örénő összeveéshez ajánlja. Tűzérből ksugárzo hőmennység: Meghaározása a láng sugárzásos hőáadása alapján leheséges. Zónás, véges elemes számíásoknál a klépő kereszmeszeekhez csalakozó érrészek álagos hőerhelésé veszk fgyelembe. Q A x ks ökl kl kl T Az előbb képleben a kl ndexek a klépő kereszmeszere vonakozó érékeke jelölk. Amennyben a klépő kereszmeszee csőrács alkoja, az előbb hőmennysége az x x x ) arányban fel kell oszan a csőrács és a mögöes rács /( kl - rács felüleek közö. Hűö mögöes érrészek eseén, mn arra korábban ualunk az x kl szögényező éréke egységny. Besugárzo hűőrácsok eseén a hőerhelés 5.47 képle szern számíásánál az 5.0. ábra szern helyesbíő ényező s 6

66 korrekcó sényező korrekcó sényező fgyelembe kell venn. A űzér oldalfalan lévő elgőzölögeő felüle hőfelvéele a ksugárzo hőmennység levonásával adódk: Q Q Q 5.48 elg ü ks A crkulácós számíásokhoz szükséges, magasság, lleve űzérhossz men hőerhelés eloszlás véges elemes, vagy zónás számíás hányában a űzér álagos q Q ü A ö 5.49 fajlagos hőerhelése alapján, a hőerhelés lefuására vonakozó ényező (5.. ábra) fgyelembe véelével haározhaó meg: h korrekcós q q 5.50 h h,6,6,4,4,,,0,0 0,8 0,8 φ h 0,6 0,4 φ h 0,6 0,4 0, 0, 0,0 0 0, 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Relaív űzérmagasság 0,0 0 0, 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Relaív űzérmagasság a) Olaj-, gázüzelés b) Barnaszén-, lgnüzelés 5.. ábra Hőerhelés eloszlás korrekcós ényező [5.4] A gyakorlaban, mn a.74. ábra muaja a üzelésől függően lényegesen elérő hőerhelés lefuások s kalakulhanak. Így az előbb korrekcós érékek használaánál óvaosan kell eljárn. Flud üzelésű űzerek: A könyvben a flud üzelésű kazánok űzerének méreezésé nem smerejük. Ennek alapveő oka, hogy a szerző megíélése szern az rodalomban álalánosan elfogado méreezés eljárások még nem alakulak k. Az ágyban, ágy fele, crkulácós fludzácós űzérben végbemenő hőáadásra vonakozó alapveő összefüggések smerek (például: [], [4], [5.]), ezek gyakorla alkalmazásához azonban apaszala állandókra, az ágy szemcse-összeéeléől függő paraméerekre van szükség, amelyek az eseek öbbségében berendezésfüggők. Így megbízhaóan csak az egyes szabadalmak ulajdonosanál állnak rendelkezésre. 6

67 5.6. Fűőfelüleek méreezése A hőcserélő felüleek méreezése a hőfelvéelből kndulva, a közsmer hőászármazaás összefüggések felhasználásával örénk. A beépíendő F fűőfelüle [m ] az Q F 5.5 k ln képleből haározhaó meg, ahol Q a fűőfelüle hasznos hőfelvéele [kw], számíása az úlhevíőkre, újrahevíőkre az 5.04, vízhevíőkre az 5.06, léghevíőkre az 5.03 képleel örénhe, k hőábocsáás ényező [W/m K], k fg vg 5.5 fg füsgázoldal hőáadás ényező [W/m K], álalában az s sugárzásos és az k konvekív hőáadás ényezők összegekén számíhaó: fg 5.53 s vg hőfelvevő közeg (víz, gőz, levegő, ermoolaj, sb.) oldal hőáadás ényező [W/m K], a füsgáz és a hőfelvevő közeg közö hőcserélő felüle, lleve az azon lévő külső (füsgáz oldal) és belső lerakódások vasagsága [m] a füsgáz és a hőfelvevő közeg közö hőcserélő felüle, lleve az azon lévő külső (füsgáz oldal) és belső lerakódások hővezeés ényezője [W/m,K] logarmkus hőmérsékle különbség [ C], ln k nk ln 5.54 n ln k n a nagyobbk érék a hőcserélő felüle elejére és végére kszámío hőmérsékle különbségek közül [ C], k a ksebbk érék a hőcserélő felüle elejére és végére kszámío e, u hőmérsékle különbségek közül [ C], hőmérsékle különbség a füsgáz áramlás rányában a hőcserélő elején [ C], e u egyenáramú hőcsere eseén, e e u, ellenáramú hőcsere eseén e hőmérsékle különbség a füsgáz áramlás rányában a hőcserélő uán [ C], egyenáramú hőcsere eseén - u u e u e u e, ellenáramú hőcsere eseén A e, u közegoldal hőmérsékleek a kazán paraméerekből, a hőmennységek felüleek közö, 5.4. fejezeben smereeek szern feloszásából, vagy a üzeléshez szükséges forró levegő hőmérsékleből adódnak. A füsgázoldal, u e u 63

68 hőmérsékleek a űzérklépő hőmérsékleből kndulva, az egyes elem érrészek hőmérlegéből, az 5.09 összefüggés felhasználásával haározhaók meg. A gyakorlaban a számíás során a járulékos hőáramoka, a fűőfelüleek ényleges kalakíásá, az előbb elméle képleekben szereplő paraméerek meghaározásának nehézsége s fgyelembe kell venn, ezér a k hőábocsáás ényező számíás összefüggése különbözhe az előbb elméle összefüggésől. A fűőfelüleek elrendezése, mn a szerkeze kalakíásokkal összefüggésben a. fejezeben bemuauk, lényegesen elérhe a hőáadás szemponjából deáls, ellenáramlású kapcsolásól, az eseek öbbségében a kereszáramlás valamely eseének felel meg. Ema az elméle hőmérsékle lefuásra meghaározo ln éréke s korrgáln kell a valóságos vszonyok alapján. Az F fűőfelüle nagyság számíásánál: a besugárzo felüleeke (függönyöke, falúlhevíőke), lleve a füsjáraok haároló felülee egy- vagy kéoldalas síkfelülekén, a konvekív csőköegeke a csövek ényleges fűö hosszával, külső csőkerüleel, a bordázo felüleeke, önö elemeke, regeneraív léghevíő felüleeke az ado felüleípus méreezésénél smereendő, lleve a gyáró álal javasol módon kell fgyelembe venn. A méreezés álalában a füsjáraok, fűőfelüleek erveze méreenek felvéelével kezdődk. Ehhez a legszűkebb kereszmeszeekben az áramlás sebességeke kőszén-, barnaszénüzelésnél a hamuaralomól függően 9-4 m/s, lgnüzelésnél a hamuaralomól függően 7-0 m/s, olaj- és gázüzelésnél 8-8 m/s közö lehe felvenn. Bomassza üzelésnél a ks hamuaralmú kőszén üzelésekre javasol sebességek alkalmazhaók. A fűőfelüleek knduló méree a várhaó hőábocsáás ényezők becslésével lehe meghaározn. Ez függ a erveze áramlás sebességől, hőmérséklezónáól, felüleípusól. Előzees apaszalaok hányában a kövekező érékek fgyelembe véele célszerű: kőszén- és barnaszénüzelésnél úlhevíőkre k =60-80, újrahevíőkre k =50-70, ápvíz előmelegíőkre k =40-60 W/m K, lgnüzelésnél úlhevíőkre k =50-70, újrahevíőkre k =40-60, ápvíz előmelegíőkre k =30-50 W/m K, olaj-, gázüzelésnél úlhevíőkre k =60-0, újrahevíőkre k =50-0, ápvíz előmelegíőkre k =45-77 W/m K, olaj-, gázüzelésű nagyvízerű kazánok füscsövenél k =0-50 W/m K, regeneraív léghevíőkre k =8-30, csöves léghevíőkre k =0-30 W/m K A kövekezőkben, ha külön nem emlíjük, a számíás eljárásoka, összefüggéseke az [5.4] rodalom alapján smerejük. Ennek során, a ma álalános számíógép használa gyakorlara ekneel, elhagyuk a számíás nomogramoka, dagramoka és csak a számíás összefüggéseke adjuk meg. Kvéel csak a szemléleesség és a leggyakrabban alkalmazo fűőfelüle ípusoknál a gyors számíás elősegíésére (a 4. függelékben), lleve olyan eseben (például kereszáramlás) eszünk, amkor megfelelő számíás összefüggések nem állnak rendelkezésre. 64

69 L 5.6. Besugárzo fűőfelüleek Besugárzo fűőfelüleeknél a sugárzással közöl hőáram a űzér hősugárzásból adódk, amelye csökkenen kell a érrészből ovábbsugárzo hőmennységgel. Így a űzere köveő első besugárzo fűőfelüle sugárzásos hőfelvéele: Q s Q Q 5.55 ks ks E melle a besugárzo felüleek konvekív hőáadás eredményekén s felvesznek hő az ááramló füsgázból. Gyakorla szemponból e felüleeke (az 5.67a összefüggéssel) konvekív hőáadásra kell méreezn, az előbb sugárzásos hőfelvéellel csökkene összes hasznos hőfelvéelre. A s A ö kl 5.. ábra Sugárzás áeresző felüle érelmezése [5.4] Besugárzo, ovábbsugárzo hőmennység: A űzere köveő első érrészbe besugárzo hőmennység az 5.47 képleel számíhaó. Ennek a űzere köveő fűőfelüleen nem hasznosul része ovábbsugárzódk: Ahol: a s Q ( a) ks s 4 ks a As p Tbk 5.56 Q a füsgázsugárzás fekeeség foka a számío (besugárzo függöny) fűőfelüleen: k fg ps a e 5.35a a belépő és klépő felüle közö szögényező: s L L 5.57 helyesbíő ényező (5.0. ábra alapján), csak a űzere köveő első felülenél veendő fgyelembe, A a sugárzás áeresző felüle a számío és a kövekező felüle közö [m ], s p üzelőanyagól függő helyesbíő ényező, éréke szén- és olajüzelés eseén 0,5, földgáz üzelés eseén 0,5, palaüzelés eseén 0,, T bk L a felüle elő és uán számío füsgázhőmérsékle negyedk haványának száman középéréke [K], a fűőfelüle hossza az áramlás középvonal menén [m], a besugárzo függönyök ávolsága [m]. 65

70 Muán a felüle uán füsgázhőmérsékle a ksugárzo hőmennységől s függ, az előbb számíás csak erácóval végezheő el. A ovább fűőfelüleeknél a besugárzo hőmennység azonos az előző fűőfelüleről, lleve érrészből ksugárzo hőmennységgel. A ksugárzo hőmennység számíása öbb, egymás köveő besugárzo függöny eseén s azonos módon (5.47 képleel) végezheő (a helyesbíő ényező elhagyásával). Füsgázsugárzás fekeeség foka: A füsgázsugárzás fekeeség fokának számíásánál csak a gázsugárzás és szénporüzelés eseén a porsugárzás elnyelés ényezőjé vesszük fgyelembe. Rosélyüzelésnél k éréke elhanyagolhaó. p p k fg phag k g k p p 5.37a p Egyenérékű réegvasagság: Az egyenérékű réegvasagság falúlhevíők eseén az 5.44 képleel, befüggesze függönyök eseén az,8 s 5.58 A B C kfejezéssel számíhaó. Előbb összefüggésben A, B, C a függönyök közö érrészek szélessége, mélysége és magassága [m]. Azonos méreű csövekből álló csőköegek eseén az egyenérékű réegvasagság: Ahol d 4 s 0,9d 5.59 d csőámérő [m], kereszrányú csőoszás [m], áramlásrányú csőoszás [m]. Hengeres sugárzó erek (csövek) eseén: s 0, 9d Konvekív fűőfelüleek A konvekív felüleek méreezésénél a füsgázoldal hőáadásnál mnd a sugárzásos, mnd a konvekív hőáadás haásá fgyelembe kell venn azzal, hogy valóságos vszonyok közö a fűőfelüleek nem mnden eseben érnkeznek egyenleesen az ááramló füsgázokkal, kalakulhanak hol erek. Ezér az 5.53 képleből adódó éréke a felüle, füsgázjáraok elrendezéséől, füsgázsebességől függő khasználás ényezővel szükség szern csökkenen kell: fg ) 5.53a ( s k A khasználás ényező éréke: egyenleesen körüláramlo csövekből álló csőköegeknél:,0 66

71 űzerek fele és konvekív járaok kanyarulaaban elhelyeze rácsoknál a w [m/s] füsgáz áramlás sebesség függvényében: 0, 5 0, 347w 0, 047w, 4 m/s áramlás sebesség fele: 0,85 űzérhez szorosan kapcsolódó, eljes klépő kereszmeszee lezáró rácsoknál: 0,6 derékszögű rányelerelés uán lévő, vagy vegyesen ájár rácsoknál: 0,95 Sugárzásos hőáadás ényező: A csövek közö sugárzó gázok, 5.53a képle alkalmazásához szükséges, sugárzásos hőáadás ényezőjé a q s fajlagos sugárzásos hőáram és a hőmérsékle különbség hányadosakén defnálják: Gyakorla számíására a q s s f 5.6 z Tf a f 4 T s at 5.6 T Tf kfejezés alkalmazhaó. Előbb összefüggésekben:,t a füsgáz középhőmérséklee, a felüle elő és uán füsgázhőmérsékle álagakén számíhaó [ C], [K], f a f a T az elpszkolódo fűőfelüle hőmérséklee [ C], [K], f az elpszkolódo fűőfelüleek fekeeség foka, éréke álalában 0,8, kvéve a salakolvaszó üzeléssel működő kazánoka, amelyeknél a f =0,68, füsgáz fekeeség foka, az 5.35 képleel, az 5.37a alapján meghaározo sugárzáselnyelés ényező és az képleek szern egyenérékű réegvasagság fgyelembevéelével számíhaó, z kevő, pernyearalmú füsgázokra z =4, pormenes füsgázokra z =3,6. Elpszkolódo fűőfelüle hőmérséklee: Az elpszkolódo fűőfelüleek hőmérséklee a közegoldal hőmérsékle és a csőfalban, lerakodásokon a hőáramlás haására lérejövő hőmérsékle növekedés összegekén számíhaó: Q f vg F 5.63 Gyakorlaban: a összege a fűőfelüle p [m K/W] elpszkolódás ényezőjével helyeesík, besugárzo rácsoknál, sakkáblás csőoszású fűőfelüleeknél, szlárd üzelőanyagok üzelése eseén a képleekkel számíhaó, folyékony üzelőanyagoknál p =0,003 [m K/W], soros csőoszású fűőfelüleeknél, szlárd üzelőanyagok üzelése eseén p =0,005 [m K/W], ápvíz előmelegíőknél, kseljesíményű kazánok konvekív fűőfelüleenél a 67

72 5.64 f f összefüggés alkalmazzák, ahol o űzerek klépő rácsanál, csőfüggönyöknél: f =80 C o egyfokozaú ápvíz előmelegíőkre >400 C eseén, kéfokozaú ápvíz előmelegíők másodk fokozaára, kényszerááramlású kazánok ámene zónára, kseljesíményű elgőzölögeőkre, szlárd és folyékony üzelőanyagoknál, faros üzelésénél sakkáblás és soros csőoszásra: =60 C, f o kéfokozaú ápvíz előmelegíők első fokozaára, egyfokozaú ápvíz előmelegíőkre <400 C eseén, mndenfaja szlárd és folyékony üzelőanyag üzelésénél sakkáblás és soros csőoszásra: =5 C, o földgázüzelésnél mndenfaja felüleípusra: f =5 C. f Haároló felüleek sugárzásos hőfelvéele: A füsgázjáraoka haároló, csövekkel borío felüleek, valamn különálló csősorok (pl. függesző csövek, széhúzo rácsok) eseén a felüle sugárzásos hőfelvéele a sugárzásos érrészre vonakozó, sugárzásos hőáadás ényező alapján számíhaó: Q A ( ) 5.65 s h Az összefüggésben A h a haároló felüle, különálló csőrács (mn sík fal) 5.9 összefüggés alapján számío haásos felülee. f l k l r l k l r 5.3. ábra Sugárzó gázerek méree [5.4] Konvekív csőköegekbe besugárzo hőmennység: A konvekív csőköegek elő, közö sugárzó gázréegek hősugárzásá közelíőleg a csőköegekre meghaározo sugárzásos hőáadás ényező megnövelésével lehe fgyelembe venn: 0, 5 0, 07 * T l r s s A lk Ahol: s a csőköegre meghaározo sugárzásos hőáadás ényező [W/m K], A állandó, gáz és olajüzelés eseén: A =0,3, kőszén üzelése eseén: A =0,4, barnaszén, pala, őzeg üzelése eseén: A =0,5, T közepes füsgázhőmérsékle a felüle elő, uán gázréegben [K] 68

73 l r l k a sugárzó gázér füsgáz áramlás rányú méree (hossza, 5.3. ábra) [m], a csőköeg füsgáz áramlás rányú méree (hossza, 5.3. ábra) [m]. A csőköegekből, besugárzo fűőfelüleek gázereből (csőfüggönyökből) ksugárzo hőmennysége nem kell fgyelembe venn. Hőábocsáás ényező meghaározása: A gyakorla számíásoknál a legnagyobb nehézsége a fűőfelüleeke boríó (elsősorban külső) lerakódások vasagságának, hővezeés ényezőjének, ezzel a érékének meghaározása jelen. A lerakódások hővezeés ényezője nagymérékben függ a lerakódás jellegéől [5.30]. Keményebb, olvad állapoból kelekeze lerakódásoknál =0,4-,5 W/mK, porszerű lerakódásoknál =0,-0,35 W/mK, korom eseén =0,04-0,07 W/mK közö lehe. E melle a lerakódás alakja, vasagsága s lényegesen válozha. Ema a felüleek nagyságának meghaározásához a hőábocsáás ényező számíására közelíő összefüggéseke alkalmaznak: Sakkáblás csőoszásnál, konvekív fűőfelüleek és szlárd üzelőanyag elüzelése eseén a összege a külső oldal lerakódás ellenállásá fgyelembe vevő [m K/W] elpszkolódás ényezővel helyeesík, a csőfal p és a belső oldal lerakódások haásáól a vszonylag ks ellenállás ma eleknenek. Túlhevíőknél: fg k 5.67 p p fg fg vg vg Tápvíz előmelegíők, elgőzölögeők, kényszerááramlású kazánok uóelgőzölögeő és szuperkrkus kazánok úlhevíő eseén, mvel / vg << / fg, / vg elhagyhaó a képleből, így k fg 5.68 p fg Soros csőoszásnál mndenfaja üzelőanyagra, valamn sakkáblás csőoszásnál folyékony- és gázhalmazállapoú üzelőanyagokra k khasználás ényező alkalmazásá javasolják: k k fg 5.69 / fg vg Tápvíz előmelegíők, elgőzölögeők, kényszerááramlású kazánok uóelgőzölögeő és szuperkrkus kazánok úlhevíő, valamn ks eljesíményű szénüzelésű csőköeges kazánok és nagy eljesíményű kazánok széhúzo csőrácsa eseén: k 5.70 k fg Párhuzamos áramlás csőben, csaornában: 5.69 képleel számíhaó. 69

74 Besugárzo hűőrácsoknál a sugárzásos hőáadásból adódó hőáramlás haásá s fgyelembe kell venn: fg k 5.67a Q s p fg Q vg mvel a besugárzo rácsok (például scho úlhevíők) számíása síkfalkén örénk: d fg ( s k ) 5.53b x Ahol d a besugárzo rácso alkoó csövek külső ámérője [m], csőoszás a rács síkjában [m], x a besugárzo rács szögényezője (5.8. a) ábra 5. görbéje alapján), khasználás ényező (érelmezésé lásd 5.53a képlenél), Q konvekcóval és csövek közö sugárzással áado hőáram [kw], Q s a űzérből ksugárzo hőáram besugárzo rács álal felve része [kw], (5.55 képle). Csöves és lemezáskás léghevíőknél külső füsgázáramlás és belső (csöveken, lemezáskákon belül) levegőáramlás eseén k khasználás ényező alkalmazhaó: k fg lev k 5.7 fg lev Egyen- és ellenáramú csőszakaszoka s aralmazó csőköegek eseén a hőábocsáás ényező számíásá egyen- és ellenáramlásra s el kell végezn. Az eredő hőábocsáás ényező a k F k egy egy ell ell 5.7 F egy F F összefüggéssel számíhaó, ahol F egyenáramú felülerész nagysága [m ], egy F ell ellenáramú felülerész nagysága [m ], k hőábocsáás ényező az egyenáramú felülerészre [W/m K], egy k ell hőábocsáás ényező az ellenáramú felülerészre [W/m K]. ell k Elpszkolódás ényező: Az p elpszkolódás ényező nagysága függ a üzelőanyagól, üzelés módól, fűőfelüle ípusáól: Besugárzo rács 0, 86 b b ( b ) 5.73 o Szénpor- és rosélyüzelés: p 3 o Fűőolaj üzelés, légfeleslegől, kénaralomól függelenül: p =0,005 70

75 o Földgázüzelés p =0 A b, b, b 3 állandók éréké a felhasznál szénfaja salakosodás ulajdonságaól, salakszíás alkalmazásáól függően az 5.5. ábláza muaja. Olaj és gáz vegyes üzelése eseén az előbb érékek álagá kell fgyelembe venn. Tüzelőanyag, üzelés mód 5.5. ábláza [5.4] b b b 3 Nem salakosodó szén 0,003 0, Közepesen salakosodó szén, salakszíással 0,0076 0, Közepesen salakosodó szén, salakszíás nélkül, erősen 0,006 0, salakosodó szén (őzeg), salakszíással Olajpala -0,0 0, Konvekív fűőfelüle, sakkáblás csőoszás, szénüzelés: Ahol 0 C d,86[ C C ] 5.74 p 0 d f 0 p elpszkolódás ényező alapéréke, d 4 0, 05 0, 094( / ) w 0 0, csőámérőől függő helyesbíő ényező, ln d C d 5, , 7676 C f a pernye R30-al jellemze szemcseeloszlásáól függő helyesbíő ényező, R30 C f 8, lg , 7 fűőfelüleől, szénfajáól, felüleszíásól függő pólék, éréké az 5.6. p ábláza muaja, w füsgáz áramlás sebessége [m/s], d a csövek külső ámérője [m], csőoszás a füsgáz áramlás rányában [m] R maradvány a 30 μm méreű szán [%]. 30 Megfelelő adaok, szaanalízs hányában: szénre és palára C f =,0, őzegre C f =0,6. Bordás csőköegeknél szlárd üzelőanyag üzelése eseén p a füsgázsebesség függvényében az [5.4] rodalomban megado érékekre llesze 0,86(0,065 0,08ln w) 5.78 p függvénnyel haározhaó meg. Olajüzelésnél p =0,07, gázüzelésnél p =0,0043. Olaj-, gázüzelésű nagyvízerű kazánok füscsövenél az elpszkolódás várhaó mérékéől függően p =0,003-0,05. 7

76 Vízhevíők első fokozaa, vagy 400 C füsgázhőmérsékle ala vízhevíők Vízhevíők másodk fokozaa, vagy 400 C füsgázhőmérsékle fele vízhevíők Sakkáblás csőoszású konvekív úlhevíők Kőszén, 0%- nál nagyobb llóaralommal Anrac por koromfúvóval 5.6. ábláza [5.4] koromfúvó nélkül Barnaszén koromfúvóval, őzeg anélkül 0 0 0,00 0 0,00 0,00 0,005 0,003 0,003 0,003 0,005 0,004 Khasználás ényező: Az k khasználás ényező éréke a fűőfelüle ípusáól, felhasznál üzelőanyagól függ: Nagy eljesíményű kazánok széhúzo csőrácsa vagy ks eljesíményű csőköeges kazánok, konvekív úlhevíők, ápvíz előmelegíők, soros elrendezésű csőköegekkel, szlárd üzelőanyaggal eseén alkalmazhaó k érékeke az 5.7. ábláza muaja. Szénfaja 5.7. ábláza [5.4] Koromfúvó Anrac por és sovány szenek kell 0,6 Kőszén, barnaszén, kőszén félermékek kell 0,65 Barnaszén, lgn, őzeg, faapríék kell 0,6 Palaszén kell 0,5 k Fűőolaj üzelésnél >,03 eseén az 5.8. áblázaban megado érékek fgyelembevéele, lleve a kövekező, 5.79 összefüggés használaa javasol. b b w 5.79 k A b, b, állandóka az 5.9. ábláza aralmazza.,03 eseén, amennyben a fűőfelüleeke rendszeresen szíjuk a áblázabel érékek 0,05-el megnövelheők. Ks légfelesleggel (,03) örénő üzelés eseén, a felüleek szíása nélkül a áblázabel érékek alkalmazhaók. Szlárd anyagok (magnez, dolom) alacsonyhőmérsékleű korrózó csökkenésére örénő adagolása eseén a áblázabel érékeke 0,05 el csökkenen kell. Folyékony adalékanyagok alkalmazásánál csak a ks eljesíményű kazánok ápvíz előmelegíőre vonakozó (uolsó sorban felünee) éréke kell megnöveln 0,05-el. Fűőfelüle ípusa Tápvíz előmelegíők első és másodk fokoza, ámene zónák a felüleek szíásával Túlhevíő felüleek konvekív huzamokban, szíással, vízsznes huzamokban szíás nélkül, ks eljesíményű kazánok csőköege, széhúzo csőrácsok Ks eljesíményű kazánok ápvíz előmelegíő (ápvíz hőmérsékle belépésnél ksebb, mn 00 C) 5.8. ábláza [5.4] Füsgázsebesség (m/s) k 0,7-0,65 0,65-0,6 0,65-0,6 0,6 4-0,55-0,5 7

77 Fűőfelüle ípusa Tápvíz előmelegíők első és másodk fokoza, ámene zónák a felüleek szíásával Túlhevíő felüleek konvekív huzamokban, szíással, vízsznes huzamokban szíás nélkül, ks eljesíményű kazánok csőköege, széhúzo csőrácsok Ks eljesíményű kazánok ápvíz előmelegíő (ápvíz hőmérsékle belépésnél ksebb, mn 00 C) 5.9. ábláza [5.4] b b 0,75-0,0065 0,675-0,0065 0,575-0,0065 Gázüzelésnél, 400 C füsgázhőmérsékle ala a ápvíz előmelegíők első fokozaára, egyfokozaú (bordás) ápvíz előmelegíőkre k =0,9, 400 C füsgázhőmérsékle fele ápvíz előmelegíők másodk fokozaára, úlhevíőkre és más fűőfelüleekre k =0,85. Fűőolaj üzelés köveő gázüzelés eseén k éréké a fűőolajra és gázra vonakozó érékek középérékével javasol fgyelembe venn. Szénüzelés köveő gázüzelés eseén (a kazán kszíása nélkül) a szénre vonakozó k érék veheő fgyelembe. Léghevíők k khasználás ényezőjé a kalakíás függvényében az ábláza alapján kell fgyelembe venn. Közbenső csőfalakkal rendelkező csöves léghevíőknél k éréké az első csőfalra (ké- és háromjáraú fokozaoknál) 0,, a másodk csőfalra (három-, négy-, öjáraú fokozaoknál) 0,5-el csökkenen kell. Tüzelőanyag Csöves léghevíő Alsó fokoza Felső fokoza khasználás ényező k ábláza [5.4] Lemezáskás léghevíő Önövas bordás léghevíő Anrac por, őzeg 0,80 0,75 0,85 0,75 Fűőolaj, faapríék 0,80 0,85 0,70 0,70 A öbb üzelőanyag 0,85 0,85 0,85 0,80 Regeneraív léghevíők k khasználás ényezője a üzelőanyagól függelenül 0,8-0,9. Gőz és víz kalorferek k khasználás ényezője 0,95. Különböző üzelőanyagok egydejű üzelésénél a fűőfelüleek nagyobb elpszkolódásá okozó üzelőanyagra jellemző p vagy k éréke kell fgyelembe A lerakódások a csövek közö érrész részben kölésével befolyásolhaják az 5.59 képle szern egyenérékű réegvasagságo, a csövek körül áramlás profl megválozaásával a hőáadás [ ]. Konvekív hőáadás ényező: A konvekív hőáadás ényező számíás módja az áramlás jellegéől függ. A kazánoknál a füsgáz leggyakrabban csaornában, füscsövekben (párhuzamosan) vagy a csövekre, csőköegekre merőlegesen áramlk. Csőben, csaornában örénő, párhuzamos áramlás: A VDI-Wärmealas 0. kadása [5.] csőben, csaornában örénő áramlás eseén: 73

78 o lamnárs arományra a / 3 3 / d h dh Nu 3,66 0,7,65 RePr 0,7 (RePr Pr 5.80 l l o urbulens (0 4 Re 0 6 ; 0, Pr 000; d h / l ) arományra a / 3 Nu ( /8)RePr,7 /8 d /3 /3 Pr l h 5.8 o ámene arományra a Nu 5.8 ( ) Nu L,300 NuT,0 alakú összefüggés alkalmazásá javasolja, ahol k d Nu h a Nussel szám, wd Re h a Reynolds szám, c p Pr a a Prandl szám,,8lg(re),5 nyomásveszeség ényező, d h hdraulkus ámérő [m], l cső, csaorna hosszúság [m], Nu L,300 Re =300 nagyságú Reynolds számra vonakozó, lamnárs arományra érvényes összefüggéssel számío Nu szám, Nu Re =0000 nagyságú Reynolds számra vonakozó, urbulens 4 T,0 arományra érvényes összefüggéssel számío Nu szám, Re az ámene arományra érvényes, Reynolds számól függő arányosíó ényező (0 ), k konvekív hőáadás ényező [W/m K], füsgáz hővezeés ényezője [W/mK], füsgáz knemakus vszkozása [m /s], füsgáz dnamkus vszkozása [kg/ms], a hőfokvezeés szám [m/s], c p w c p füsgáz közepes fajhője [kj/kgk], füsgáz áramlás sebessége [m/s]. 4 Az előbb, álalánosan érvényes összefüggések helye gyors, közelíő számíások céljára (0,5 Pr,5) arományban 74

79 / 3 0,8 0,4 dh Num 0,04Re 00Pr 5.83 l alakú kfejezés alkalmazhaó. Az összefüggésekben lévő anyagjellemzőke a felüle elő, uán füsgázhőmérsékleből számío közepes füsgázhőmérséklere kell meghaározn. Gázok lehűlése eseén a Pr szám haárréegbel válozásának haásá nem kell fgyelembe venn. Az [5.4] rodalom nagyon hosszú csövekre az 5.8 képle módosío alakjá javasolja,8lg(re),64 veszeségényező helyeesíésével. ( /8)(Re000)Pr Nu 5.8a /3,7 /8 Pr [5.4] csövekben, csaornákban örénő urbulens áramlás eseére 0,8 0,4 0,03 Re Pr CTCdCl 5.84 dh összefüggés smere, ahol 0,5 T CT a haárréegbel hőmérsékle eloszlásól függő helyesbíő T fal ényező füsgáz levegő felmelegedése eseére. Füsgáz, levegő lehűlése eseén C T =, C l a csőhosszúság haásá vesz fgyelembe. l / d h 50 eseén C l, l / d h <50 eseén a C l, ,9737l / dh, l / dh,09740 l / dh / 4 l d 3, l / d 5, l / d 6, h h h közelíő képleel számíhaó vagy a vonakozó szakrodalom alapján veheő fel, a csaorna alakjáól függő ényező, C d C d o gyűrűs csaornáknál, külső hőleadás eseén az f d belső / d külső ámérővszony függvényében, közelíőleg ,5095 4,0564 f 6,487 f 4,8f 60,75 f 44,547 f 3,3 f o gyűrűs csaornáknál, belső hőleadás eseén 3 C d 0,9995 0,3333 f 0,384 f 0,884 f o gyűrűs csaornáknál, mndké oldal hőleadás eseén vagy egyébkén C =, d 3 Anyagjellemzők: Az előbb összefüggések alkalmazásához a füsgáz közepes fajhője melle, amelye az 5.8 összefüggéssel lehe kszámían, szükséges a füsgázra vonakozó dnamkus vszkozás, a hővezeés ényező és a Pr szám smeree s. Ezek számíása az [5.4] rodalomban ajánlo, alább összefüggésekkel leheséges. A képleekben szereplő állandóka az 5.3. ábláza aralmazza H O 0 a x b x c 5.85 fg 4 CO 0 75

80 5 0 4 H O 0 a x b x c 5.86 fg 4 CO 0 Pr fg H O 0 a x b x c CO 0 Dnamkus vszkozás [μpa*s] fg Hővezeés ényező [W/mK] fg 5.3. ábláza [5.4] Prandl szám a 0 0,7437E+0 0,498583E-0 0,69083 a 0, E-0 0, E-04 0,47094E-05 a -0,745836E-04-0, E-08 0,77383E-07 a 3 0,835E-07-0,9448E- -0, E-0 a 4-0, E- 0,609980E-4 0,77930E-3 a 5 0,07747E-4-0,864430E-8-0,989654E-7 b 0-0,94458E+0-0,833E-0 0,49850 b 0, E-0 0,55968E-04-0,30046E-0 b 0,98889E-04 0,74350E-07 0,66398E-05 b 3-0,8935E-07-0,590395E-0-0,05753E-08 b 4 0,538895E- 0,96745E-3 0,443E- c 0-0,467768E+0-0,803587E-0-0,88065E-0 c 0,407474E-03 0,0670E-04 0,855309E-03 c -0,55357E-05-0,839755E-08-0, E-06 c 3 0, E-08 0,309E-0 0,35668E-09 c 4-0,343973E- -0,57364E-4-0,005757E- Áramlás sebesség: A füsgáz áramlás sebességé, a füsgáz közepes hőmérsékleével, a felülere jellemző legszűkebb áramlás kereszmeszere kell kszámían: m fg w 5.88 fg F mn ahol m a érrészen ááramló füsgáz közepes ömegárama [kg/s], fg fg a füsgáz közepes sűrűsége [kg/m 3 ], F mn mérékadó áramlás kereszmesze [m ]. Uóbb a csaorna kereszmeszeből a csövek, más beépímények álal elfoglal kereszmeszee levonva adódk: Pr fg d Fmn a b z n dl F egyéb ahol a, b a füscsaorna méree [m ], z az áramlás kereszmeszere merőleges (például függesző) csövek száma [db], 76

81 d az áramlás kereszmeszere merőleges csövek ámérője [m], n az áramlás kereszmeszere merőleges vagy ferde, egy sorban lévő csövek, csőkígyók száma [db], d az áramlás kereszmeszere merőleges vagy ferde csövek ámérője [m], l az áramlás kereszmeszere merőleges csövek hossza, lleve a ferde csövek áramlás kereszmeszere merőleges veülee [m], F egyéb beépímények (például arógerendák, függesző, csllapíó lemezek, egyéb függesző rudak, sb.) áramlás kereszmeszere merőleges veülee [m ]. Amennyben a füscsaorna méree váloznak (a csaorna bővül, vagy szűkül), a jellemző kereszmeszee az álagos csaorna kereszmeszeel kell fgyelembe venn. Füscsöves fűőfelüleeknél d F mn z F perdíő a z füscsövek száma [db], d füscsövek ámérője [m], F a füscsövekben eselegesen elhelyeze perdíő elemek áramlás perdíő kereszmeszere merőleges veülee [m ]. Hdraulkus ámérő: Párhuzamos áramlás eseén a Nu, Re szám meghaározásánál, jellemző mérekén, a hdraulkus ámérő vesszük fgyelembe, amelynek számíására álalánosan a 4Fmn d h 5.90 U kfejezés használjuk, ahol U a csaorna összesíe kerülee [m]. Csőben örénő áramlás eseén d h d, négyszöglees csaorna kereszmesze eseén az 5.89 képle jelölésevel: d 4ab z nd l F egyéb d 4 h 5.9 a b zd nd l U egyéb ahol U az egyéb beépímények (például arógerendák, függesző, csllapíó egyéb lemezek, függesző rudak, sb.) áramlás kereszmeszere merőleges kerülee [m]. A kereszmeszeen áhaladó csövek eseén a nevező harmadk agjában, a zárójelben szereplő / helye írandó. Perdíő elemekkel elláo füscsövek eseén az 5.90 összefüggésben a perdíő elemek áramlás kereszmeszere merőleges kerüleé s fgyelembe kell venn. Csövekre merőleges áramlás: A VDI-Wärmealas 0. kadása [5.3], lleve [5.4] csősorra merőleges áramlásra a 0< Re <0 6, 0,6< Pr <000 arományban a 77

82 Nu 5.9 0,3 Nu lam Nuurb kfejezés felhasználásá javasolja, ahol Nu 0,664 Re 3 lam Pr ,8 0,037 Re Pr Nu urb , /3,443Re Pr k l Nu a Nussel szám, wl Gl Re a Reynolds szám, d l jellemző mére [m], d kölelen érfoga arány, 4 a csősor alkoó csövek közö oszás [m]. Amennyben a csősor elő csaornaszakaszon kcs vol az áramló közeg urbulencája (sebessége), az első csősoroknál a közeg gyorsíása kövekezében a 0 4 < Re <0 6 Reynolds szám arományban az előbb összefüggéshez képes -40% elérés s előfordulha [5.3]. Az anyagjellemzőke a felüle elő és uán hőmérsékleekből számío közepes hőmérsékleen, hőmérsékle-függésüke füsgázok lehűlése eseén [5.5] az 5.9 összefüggésből kadódó Nussel szám, C T korrekcós ényezővel örénő szorzásával kell fgyelembe venn, ahol T C T 5.95 T fal Csőköeg eseén [5.3] a közepes Nussel szám kszámíására a 0, Nu f Nu 5.96 összefüggés javasolja, amely 0 csősornál öbb csőből álló csőköegre, lleve az abban elhelyezkedő csőre érvényes. Az f korrekcós ényező éréké a kölelen érfoga arány, lleve a csőoszások (5.4. ábra) függvényében lehe meghaározn: o Soros csőelrendezésre ( / d,, lleve / d <, eseén / érékekre, az 5.99 képle szern kölelen érfoga aránnyal): 0, 7 f so, 5 / 0, 3 / 0, / d <, eseén / < érékpárok és Re <0000 érékek eseén a soros elrendezésű csőköeg a kísérle eredmények alapján nkább a 78

83 szorosan egymás mögé helyeze csősorok közö csaornakén vselkedk [5.3]. o Sakkáblás csőelrendezés eseén: Az o f sk d Re Reynolds szám meghaározásánál a kölelen érfoga arány: d / d eseén d o / d < eseén összefüggéssel kell fgyelembe venn. d d w a) Soros csőoszás b) Elol (sakkáblás) csőoszás 5.4. ábra Szokásos csőelrendezések Amennyben a csősorok száma íznél kevesebb a közepes Nussel számo a csősorok n száma függvényében a w ( n ) f Nu Nu 5.0 n képleel kell fgyelembe venn, ahol Nu az 5.9 összefüggéssel számío, 5.95 szern korrekcós ényezővel korrgál, egyelen csősorra vonakozó Nussel szám. [5.4] gyakorla alkalmazás céljára egyelen csőre örénő merőleges áramlás eseén az 0,6 0,36 Nu 0,34Re 5.0 Pr egyszerűsíe, közelíő alako smere, amelyből k 0, 85 ahol G az áramló közeg ömegáram sűrűsége [kg/m s], k d Nu a Nussel szám, w d G d Re a Reynolds szám. 0,6 0,4 0,64 0,36 0,4 G d c p

84 Csőköeg eseén k f k 5.04 ahol az f korrekcós ényező: o soros csőoszásra 0, ln z0, 6 f so, e 5.05 o sakkáblás csőoszásra 0, ln z0,6 f sk 0,369e A0,4568 ln x, Előbb képleekben 4 d z a csőelrendezés fgyelembe vevő ényező, d A állandó, éréke / d > eseén A =0,685, / d eseén A =0,056, / d x sakkáblás csőelrendezés fgyelembe vevő ényező. / d 0, 5 [5.4] soros csőoszás eseén az 0,65 0,33 k 0, Re Pr CCn 5.07 d összefüggés használaá javasolja, ahol C a csősorok n számá fgyelembe vevő korrekcós ényező: n C o n <0 eseén: C n 0,9 0,05( n ) 5.08 o n 0 eseén C n a csőelrendezés haásá fgyelembe vevő korrekcós ényező: 3 C 5.09 o álalában / d 3 o d / d lleve / d,5 eseén C o / d < és / d >3 eseén / d =3 helyeesíésével kell számoln. [5.4] sakkáblás csőoszás eseére az d képlee adja meg, ahol C a csőelrendezés fgyelembe vevő ényező:, 6, 33 Re 0 Pr 0 CCn 5.07a / d / o 0,< / 4 / d d / d,7 eseén C 0, / / 4 / d d / d / o,7< / 4 / d d 0, 4,5 eseén, / d <3-ra 80

85 C n C 0,75 5.0a / / 4 / d d / d / d / 4 / d / d o,7< / d 0,5 4,5 eseén, / d 0, 3-ra C 0,34 5.0b / / 4 / d d a csősorok n számá fgyelembe vevő ényező o n <0 és / d <3 eseén 3 0, 05 C, n, 5 o n <0 és / d 3 eseén 4n 0, C 0 3, o n 0 C n n n Amennyben a csőköeg csöve a füsgáz áramlás rányára nem merőlegesek (5.5. ábra), a ferde megfúvás ma a Re számo az ( w sn )d Re h 5. képleel kell számían [5.3], ahol az áramlás rány és a cső engelye közö hajlásszög. [5.4] a sebesség számíásá a ferde csősor síkján áfekee kereszmeszere írja elő, és a kadódó hőáadás ényező 80 foknál ksebb hajlásszögek és soros csőoszás eseén,07 érékű, állandó szorzóényezővel javasolja korrgáln. Sakkáblás csőoszás eseén nncs szükség korrekcóra. β w 5.5. ábra Ferde csősorok Gyakran előfordul, hogy a csőköeges fűőfelüleek különféle oszással, különféle külső ámérőjű csövekből, eseleg egydejűleg soros és sakkáblás csőoszással készülnek. Ilyen eseekre [5.4] a kövekező helyesbíéseke ajánlja: Kereszrányban vagy áramlás rányban előforduló különféle csőoszások eseén az álagos keresz- vagy áramlás rányú csőoszással kell számoln. F F 5. Különféle d ámérőjű csövekből készíe csőköegek eseén az álagos csőámérővel kell számoln. 8

86 F d 5.3 F d Egydejű soros vagy sakkáblás csőelrendezés eseén a soros ( F so ) és sakkáblás ( F sk ) elrendezésű felüleek arányában súlyozo álagos füsgázoldal hőáadás ényezővel kell számoln. k sofso k skfsk k 5.4 F F so sk A gyakorlaban még egy csőköegen, haároló fal szakaszon belül s gyakor, hogy a csövekkel, csőköegekkel párhuzamos és a rájuk merőleges áramlás egydejűleg fordul elő (5.6. ábra). Ilyen eseben az ado fűőfelülere vonakozó k álagos hőáadás ényező a párhuzamos és merőleges áramlású felülerészek súlyozo álagakén kell meghaározn: F kf ki jfi j 5.5 k F F F F F F F F 5.6. ábra Merőleges és párhuzamos áramlás érelmezése Bordás csövek hőáadás ényezője: Bordás csövek hőáadás ényezőjének számíásánál a csőgyárók álal ajánlo összefüggésekből célszerű knduln. Ezek hányában a VDI-Wärmealas 0. kadásában [5.6], vagy az [5.8] rodalomban smeree összefüggések használhaók. A bordás csövekre vonakozó hőábocsáás ényező számíásánál fgyelembe kell venn, hogy a külső és belső hőáadás lényegesen elérő nagyságú felüleen örénk. ahol l s kf 5.6 s F F F l m a bordázo cső álagos (lászólagos) külső hőáadás ényezője [W/m K], l fg borda F 5.7 a magcső falvasagsága [m], a magcső anyagának hővezeés ényezője [W/mK], vg b F borda 8

87 F F k F borda a bordázo cső felülee [m ], F b a magcső belső felülee [m ], F F F a magcső közepes felülee [m ], m b k 0 F k 0 a magcső eljes külső felülee [m ], F k a bordák felfekvő felüleével csökkene külső cső felüle [m ], F borda a bordák felülee [m ], hőáadás ényező a magcső belsejében [W/m K], vg fg a (bordák nélkül) magcső külső hőáadás ényezője [W/m K], borda bordahaásfok. Az fg hőáadás ényező számíására [5.6] a kövekező (5.8) összefüggés smere, amelynek szórása 0 3 < Re <0 5, 5 F / F k 0 30 arományban ±0-5%. A C állandó éréké különböző csőelrendezésekre az 5.3. ábláza aralmazza. A Re szám éréké a csövek közö legszűkebb kereszmeszere kell számían. Ez az A csa csaorna kereszmeszeből, bordáscsövekkel egyenleesen kölö csaornák eseén, az 5. képleből számíhaó. F 0,5 0,6 / 3 fg C Re Pr 5.8 F k ábláza [5.6] Soros csőelrendezés Sakkáblás csőelrendezés Ké csősor 0, 0,33 Három csősor 0, 0,36 Négy vagy öbb csősor 0, 0,38 Az borda bordahaásfok a képleel számíhaó, ahol anh borda 5.9 fg hred 5.0 b borda Ebben az összefüggésben a borda anyagának hővezeés ényezője [W/mK], borda h a borda D külső és d belső ámérőjéből adódó redukál bordamagasság [m]: red h red D d 0,35ln D d 5. Az [5.4] rodalom az [5.7] gyár segédleen alapuló számíás eljárás smere, amely csak a C állandókban, lleve a kevőkben ér el az 5.8 összefüggésől. 83

88 Soros csőoszásra Sakkáblás csőoszásra F F 0,375 0,675 / 3 fg 0,3Re Pr 5.8a k 0 F F 0,375 0,675 / 3 fg 0,45Re Pr 5.8b k 0 D d b [5.4] a h red számíásához a D h red 0,35ln 5.a D d d ponosío kfejezés javasolja. Az [5.7] közleményben az előbb (5.8a, 5.8b) képleekben a Re szám kevőjekén 0,65 érék szerepel. A szórás várhaó éréke azonos az 5.8 képlenél smeree érékekkel. Az 5., 5.a képleek D d D érvényesség arományára 3 és <3 érékpár adnak meg. A számíások b d megkönnyíésére [5.4] árcsás és sprál (felcsavar) bordákra a ( D d)/ h borda bordamagasság, b bordavasagság és a borda bordaoszás bevezeésével a legszűkebb áramlás kereszmesze meghaározásához az d A Acsa a felülearányok meghaározásához az lleve F F borda db h d h borda borda h d borda borda borda h d h b borda borda b b kfejezéseke smere. F F k 0 h borda borda d h d borda b 5.4 Egyéb konvekív fűőfelüleek: A sma és bordás csövekből kalakío fűőfelüleek melle különösen régebb kazánoknál számos önövasból, acéllemezből készül, előre gyáro szerkeze eleme s alkalmaznak (például a.65. ábrán vázol bordáscsöves vízhevíő,.68. ábrán bemuao bordás csöves léghevíő, Srlng vízhevíő, Kablz léghevíő, lemezcsaornás léghevíő, alakío p csövek, sb.). Ezek számíásának smereése meghaladná a könyv keree, másrész a nagyszámú, elérő ípus ma nem s lehene eljes körű. Előfordulásuk eseén a korabel szakkönyvekben (például: [7], [5.4], [5.7]), smeree számíás összefüggések, vagy az újabb gyármányoknál a gyárók (például [.8]) álal javasol, szakrodalomban közzée [5.3] számíás eljárások alkalmazhaók. Hőfelvevő közeg oldal hőáadás ényező: Kazánok fűőfelüleenél hőfelvevő közegkén a fűőfelüleek feladaáól függően: víz (ápvíz előmelegíőkben), forrásban lévő víz (elgőzölögeő felüleeknél), gőz (úlhevíőkben, újrahevíőkben), levegő (léghevíőkben), füsgáz (kénleválaszóka köveő vsszamelegíőkben), lleve ermoolaj fordul elő. A hőfelvéelre álalában csövekben (ápvíz előmelegíők, elgőzölögeők, úlhevíők, újrahevíők, csöves léghevíők, ermoolaj kazánok), 84

89 csaornákban (lemezáskás léghevíők), vízérben (nagyvízerű kazánok elgőzölögeő) kerül sor. Kvéel képeznek az eseleges gőzfűésű léghevíők (kalorferek), amelyeknél a bordáscsövekben kondenzálódó gőz a kívül áramló levegő, lleve a füsgáz vsszamelegíők, ahol a csövekben kerngő fűővíz a kívül áramló füsgáz melegí. Csövekben áramló egyfázsú közeg (víz, gőz, levegő, ermoolaj) eseén az előbb smeree összefüggések közül az képleek alkalmazhaók azzal, hogy a Pr számnál fgyelembe kell venn a haárréeg hőmérsékle gradensének megválozásá. Ema: Az képleeknél a Nu számra kadódo érékeke folyadékok 0, Pr eseén a ényezővel kell korrgáln. Termoolajok eseén az olaj Pr fal ulajdonsága a gyáró ajánlása alapján kell fgyelembe venn. Ennek hányában, az rodalomban [5.3] hozzáférheő jellemzők használhaók. Gázok felmelegedésénél > T / T >0,5 arományban [5.] korrekcós ényező emlí. Az 5.84 képlenél levegő és füsgázok felmelegedésénél gőznél C T fal C T =, érékkel, víz felmelegedésénél 0,5 fal érékkel kell számoln. C T fal 0, T T fal C T 0,45 érékű 0,5 T, T fal, víz lehűlésénél Csőben áramló víz és gőz eseén a hőáadás ényező számíásához a 3.3, 3.3, lleve az [5], [5.4] rodalom alapján az alább 5.5 képle használaa javasol. vg 0,04 0,8 0, 0,4 0,38 0,58 G d cp 5.5 ahol az anyagjellemzők a közeg közepes hőmérsékleén veendők fgyelembe. Az áramlás sebesség megválaszására a úlhevíők és ápvíz előmelegíők smereésénél a.6,.7 fejezeekben megado érékek rányadók. Elgőzölgés eseén normál eseben a 3.45 képle használhaó. Igényesebb számíásokhoz csőben örénő gőzfejlődés hőáadás ényezőjének meghaározására a 3.7 összefüggés vagy a 3.. áblázaban szereplő más számíás eljárások alkalmazhaók. A hőechnka méreezésnél elgőzölögeők, lleve ápvíz előmelegíők uolsó fokozaa eseén, muán / vg << / fg / vg =0 érékkel lehe számoln. Így az vg kszámíására a gyakorlaban csak úlhevíőknél, újrahevíőknél, ápvíz (ermoolaj) előmelegíőknél, kerül sor. 85

90 Regeneraív léghevíők: Regeneraív léghevíők működése elér a hagyományos hőcserélőkéől, mvel a hő leadása és felvéele ugyanazon a felüleen, de dőben elolan jászódk le és mndké folyama nsaconer. Ennek ellenére az előzees méreezés az 5.5 összefüggéssel, az álagos folyamao jellemző hőábocsáás ényezővel örénk, amelye a k k 5.6 x fg x kfejezéssel lehe számían, ahol füsgázoldal hőáadás ényező [W/m K], fg lev levegőoldal hőáadás ényező [W/m K], x lev fg a roor füsgázokkal érnkező érrészének aránya, kszámíása az x 360 képleel leheséges, amelyben [fok] a füsgázok álal ájár kerüle szög fg nagysága, lev x a roor levegővel érnkező érrészének aránya, nagysága az x 360 képleel számíhaó, amelyben lev [fok] a levegő álal ájár kerüle szög nagysága, k khasználás ényező, melye a ljungsröm szabadalom ulajdonosa k = érékkel helyeesí [5.33]. Az orosz számíás kézkönyv [5.4] k =0,8-0,9 száméréke javasol, nagyobb ( 0,-0,5) levegőászökés eseén a ksebb, ksebb ( 0,5) levegőászökés eseén a nagyobb érék fgyelembe véelé ajánlva. Az orosz méreezés előírás [5.4] k hőábocsáás ényező számíás összefüggésének számlálójában az k melle egy, az nsaconárus hőáadás haásá fgyelembe vevő, fordulaszámól függő korrekcós ényező s szerepel, amelynek száméréke n=0,5-,5 /mn fordulaszám közö f 0, 7 0, 4n 04, n. A néme [5] és a régebb szakrodalom (például [5.7]) a számlálóban egy érékű szorzó vesz fgyelembe, mvel más hőcserélőkől elérően a munkaközegek a fűőfelüle mndké oldalával érnkeznek. Muán azonban az adalapokon megado fajlagos felüle a lemezbeé mndké oldalának felüleé aralmazza, a érékű szorzóényező szükségelennek űnk. Az 5.6 összefüggésben szereplő meghaározása a fg, lev [W/m K] hőáadás ényezők m Gd G / 3 C cp Pr 5.7 v v képleel leheséges [5.33], ahol C, m a beépíe elemípusra jellemző állandók, 86

91 G az áramló közeg ömegáram sűrűsége [kg/m s], ervezés rányéréke 4-8 kg/m m s, számíása a G kfejezéssel örénhe, ahol az m ömegáram Ax helyébe az 5.. ábra szern jelölések fgyelembe véelével füsgázoldalon az m, levegőoldalon az m éréke, az x érrész arány helyébe a füsgáz, V L fol lleve levegőoldal érrész arányá kell behelyeesíen, d beépíe elemípusra jellemző hdraulkus ámérő [m], v beépíe elemípusól függő porozás ényező, az áramló közeg dnamkus vszkozása [kg/ms], más forrás hányában az 5.85 képleel számíhaó, c az áramló közeg közepes fajhője, az 5.6. ábláza (levegőre), lleve az 5.8 p összefüggés alapján veheő fgyelembe, Pr az áramló közeg jellemzővel meghaározo Prandl szám, más forrás hányában az 5.87 képleel számíhaó. Az 5.7 képleben szereplő anyagjellemzőke a felüleek elő és uán hőmérsékleek álagérékére kell fgyelembe venn ábláza [5.33] Jellemző megnevezése Jelölés FNC-39 Lemezvasagság (mm) s 0 0,7 Összmagasság (mm) h 0 5,4 Hullám (fogaza) magassága (mm) a 0,7 Hullám (fogaza) ávolsága (mm) 34,0 Felüle nagyobbodás,098 Hullám hajlásszöge (fok) 0,5 Porozás v 0 0,853 Hdraulkus ámérő (mm) d 8,4 Fajlagos felüle (m /m 3 ) Y 0 49 Fajlagos ömeg (kg/m 3 ) M 0 05 Hőáadás számíásához szükséges állandók Hőáadás képle állandója Re=00 ala C 0,8767 Re szám kevője Re=00 ala m 0,43790 Hőáadás képle állandója Re=00 fele C 0,67483 Re szám kevője Re=00 fele m 0,550 Nyomásveszeség számíás állandó Nyomásveszeség szám állandója Re=00 ala B 8,7953 Re szám kevője Re=00 ala n 0,54395 Nyomásveszeség szám állandója Re=00 fele B 4,834 Re szám kevője Re=00 fele n 0,44940 A ömegáram sűrűség számíásához szükséges A [m ] roor kereszmesze éréké a léghevíő gyárók álal ajánlo széles (például:,5-3,0 m ) méresorból a ömegáram sűrűség előbb javasol éréke, lleve a hőáadó felüle korrózójának mnmalzálása szemponjából megengede lemezhőmérsékle ngadozás, mnmáls lemezhőmérsékle fgyelembe véelével kell megválaszan. A méresorok úgy vannak kalakíva, hogy az egymás köveő elemek roor kereszmeszee mnegy 0%-al nagyobb. A ábrákon vázol nagyszámú lemezípusra, ezek párosíására vonakozó, ervezéshez szükséges C, m, v állandók, más jellemzők nagyszámú, a gyárók, fejleszők álal végze laboraórum mérés, lleve gyakorla apaszalaok 87

92 alapján állnak rendelkezésre. Példakén az SRM AB [5.33] álal széles körben alkalmazo FNC-39 ípusjelű (sík+mnden másodk lapnál a feldolgozás rányra merőlegesen megfordío fogazo) lemez jellemző az ábláza foglalja össze. Gyakor, hogy a ípusáblázaban megado lemezvasagság helye más (például a hdegoldal lemezköegeknél a korrózó haásának lassíására nagyobb) lemezvasagságo alkalmaznak. Ilyen eseekben a porozás, fajlagos felüle ászámíására, a h a s [mm] megválozo összmagasság fgyelembevéelével, az alább összefüggésekkel van mód: Porozás h0 v v0 h 5.8 Fajlagos felüle h0 Y Y0 h 5.9 Az F fűőfelüle a hőáadó szerkezeben elhelyeze lemezkosarak fajlagos felülee alapján F AH Y v k k 5.30 k r összefüggésből adódk, ahol A a fűőfelüle elhelyezésére szolgáló kereszmesze [m ], H a fűőfelüleek magassága [m], Y a fűőfelüle fajlagos felülee [m /m ], kölés ényező (a hőágulás leheőségének bzosíása, gyárás elérések k k k r ma nem lehe a eljes kereszmeszee fűőfelüleekkel kölen), egyéb ada hányában: k k =0,95, roor szerkeze konsrukcójá (vázelemek fűőfelüle beépíheősége korláozó haásá) fgyelembe vevő korrekcós ényező, egyéb ada hányában D =4-0 m roor ámérő közö a C l 0, 675 0, D 085, 0 D 0, 3560 D 0, D összefüggéssel közelíheő. A számíás a roor kereszmesze (léghevíő ípus), szekorszámok ( fg, lev ) felvéelével ndul, és a hőáadás ényezők, hőábocsáás ényező számíásá köveően végeredményben az ado kereszmeszeben elhelyezendő lemezmagasság meghaározásá célozza: H Q fol k ln AY vk k k r 5.3 A lemezmagasság gyors, közelíő kszámíására [5.33] a H H C C h C összefüggés felhasználásával van mód, ahol az egyes ényezők a 0, 365 H0, 5G fg

93 C h 78, d 5.34 m v 0, 365 C Reál 03, 5847 Reál d 0, 36 C 330 fg be k 0, 36 X be be C ln 5.36 X be k be be X kfejezésekkel számíhaók. Előbb összefüggésekben G fg G L fg Re ál 0, fg G az álagos Reynolds szám, fgl m L fol cp L X a hőkapacás áram arány. m c V p fg 0, 64 fg 00, X 07, 5.35 A kadódo magasság éréke 00 mm-re kell kerekíen. Gyakor, hogy a korrózó haásának csökkenésére a léghevíő hdeg oldalán a legalsó lemezbeé sorban nagyobb lemezvasagságo alkalmaznak, amelynek álalában ksebb a fajlagos felülee. Az eseleges korrózó valószínűségének becsléséhez meg kell haározn a hdegoldal álagos mn lemezhőmérséklee s [5]: x x fg k lev lev be mn 5.37 x fg xlev A korrózó fékezésére mn érékének a savharmaponnál lényegesen nagyobbnak, a lemezbeé lem hőmérsékle ngadozásának, amelye a beé ömege melle a fordulaszám befolyásol, mnél ksebbnek kell lenn. lem 60m V cp fg be k AH M c n g lem 5.38 A képleben a már smer mennységeken úlmenően M fajlagos ömeg [kg/m 3 ], az ado lemezípus adalapja alapján, g c lem lemez közepes fajhője [kj/kgk], szénacél lemezre, egyéb ada hányában, =0,5 kj/kgk érékkel veheő fgyelembe, n c lem a léghevíő fordulaszáma [/mn]. Megfgyelheő, hogy a fordulaszám növelése csökken a hőmérsékle-ngadozás, ezzel a savharmapon ala hőmérsékle-arománybel arózkodás dejé. Növelésé azonban a szerkeze kalakíás korláozza, 3 fordula/mn éréknél nagyobb fordulaszám nem alkalmazhaó. 89

94 0, 94 0, 84 z= z= 0, 74 z=3 z=4 0, 64 0, 54 0, 44 0, 34 0,6 0,7 0,8 0,9 0, 9 0, 8 0, 7 0, 6 0, 5 0, 4 0, 3 0, 0, 0, 0-0, - 0, p Közepes hőmérsékle-különbség A közepes logarmkus hőmérsékle-különbsége elvleg az áramlás jellegének megfelelően: egyenáram, ellenáram (.34. ábra) kell meghaározn. A gyakorlaban azonban az eseek öbbségében (mn az úlhevíőknél a.36.,.37., léghevíőknél a , hőhasznosíó kazánoknál a.83.,.85. ábrák muaják) valójában kereszáramlás fordul elő. Ezeknél a közepes logarmkus hőmérsékle-különbség számíása a korább [5.4], [5.7], [5.46] gyakorla alapján az ellenáramra meghaározo logarmkus hőmérsékle-különbség korrekcójával örén: ln ell 5.39 A leggyakorbb fűőfelüle kapcsolásokra éréké az [5.4] alapján a hőkapacás áramok aránya és a ksebb felmelegedésű közeg relaív felmelegedése fgyelembevéelével az 5.7. ábra muaja. Négynél öbb csősor eseén = érékkel helyeesíheő. Más csőkapcsolásokra a hvakozo rodalomban alálhaók korrekcós ényezők meghaározásá elősegíő nomogramok. R nagyobb ksebb be W W p ksebb be ksebb nagyobb,5,4,3,, R =,0 be k k be z=4 be k k k be,6,7,8,9,0,,4,6,8 3,0 3,5 4,0 0,7 0,8 0,9,0 0, 0,3 0,4 0,5 be z=3 be z= k be k k be ψ z= 5.7. ábra Korrekcós ényező kereszáramlású fűőfelüleekre [5.4] Az újabb szakrodalom (például [5.4]) a különféle kapcsolásokra, csőelrendezésekre, közegáramlásokra regresszós összefüggés közöl érékének gyors meghaározására. Hosszrányú ákeveredés nélkül áramlásokra a korrekcós ényező a: 5.40 b b a R d NTU c 90

95 kfejezéssel számíhaó, ahol a, b, c, d a kalakíásól, közegáramlásól függő együhaók, W R a W W m c és p W m cp hőkapacás áramok aránya k F NTU az ável egységek W 6 száma ábláza [5.4] Közegáramlás a b c d Kereszáramlás, egy csősor 0,34,9 0,597 0,668 Kereszáramlás, ké párhuzamos csősor 0,58,53 0,705 0,67 Kereszáramlás, három párhuzamos csősor 0,50,38 0,7 0,596 Kereszáramlás, négy párhuzamos csősor 0,67,34 0,648 0,583 Kereszáramlás, ö párhuzamos csősor 0,95,35 0,560 0,569 Kereszáramlás, ha párhuzamos csősor 0,6,37 0,486 0,559 Kereszáramlás, íz párhuzamos csősor 0,333,50 0,338 0,535 Kereszáramlás, egyszer hajlío (oda-vssza) csősor 0,0737,97 0,553 0,640 Kereszáramlás, készer hajlío (oda-vssza-oda) 0,033,0 0,540 0,640 csősor Kereszáramlás, háromszor hajlío (készer odavssza) 0,088,0 0,540 0,659 csősor Kereszáramlás, öször hajlío (háromszor odavssza) 0,0080,03 0,537 0,659 csősor Kereszáramlás, egyszer hajlío (oda-vssza) keős csősor 0,0649,63 0,65 0,608 Az együhaók éréké néhány gyakor kapcsolásra [5.4] alapján az ábláza aralmazza. Sajnos, a kazánechnkában szokásos nagyszámú fűőfelüle kalakíás mndegykére még nem állnak eljes körűen rendelkezésre. Füsgáz. szakasz Gőz. szakasz 3. szakasz 4. szakasz 5.8. ábra Fűőfelüle szakaszokra oszása Ilyen eseben (például a.35. ábrán bemuao vegyes kapcsolásoknál) a fűőfelüle szakaszokra (az [5.4] rodalom szóhasználaával cellákra) oszása jelenhe segísége. A vegyes kapcsolásoknál a felüleeke egyen és ellenáramú szakaszokra kell bonan és a ké szakasz méreezésé külön kell elvégezn. Más, bonyolulabb eseekben (például 5.8. ábrán vázol úlhevíőnél) a felülee olyan szakaszokra célszerű oszan, amelyre a szakrodalomban rendelkezésre állnak az 5.40 kfejezés együhaó. 6 Number of Transfer Uns (NTU) 9

96 5.64. Alkalmazás példák, segéddagramok Az előbb számíás összefüggések gyakorla alkalmazásá néhány jellemző fűőfelülere: nagyvízerű kazánok füscsövere, par és erőmű kazánok konvekív úlhevíőre, regeneraív léghevíőre bemuao példával kívánjuk megkönnyíen. A számíások során a füsgáz, levegőoldal anyagjellemzőke mnden eseben az áblázaokban megado szöchomera jellemzőkből kndulva, az képleekkel számoluk, a füsgázenalpa, füsgázhőmérsékle meghaározására a 3. függelékben megado másodfokú közelíő polnomoka használuk. A úlhevíőknél a gőzáblázaokban megado alapponokra llesze, kellő ponosságú közelíő függvényeke használunk. Füscsövek: A füscsövek méreezésé mnden eseben megelőz a csőméreek, csőszám felvéele. Muán a kazán ervezése a ökélees echnka kalakíás melle egy gazdaság opmalzálás s, álalában öbb váloza vzsgálaára kerül sor. Ezek közül kválaszhaó a echnológa adoságoknak, gyárás apaszalaoknak megfelelő legksebb kölségű megoldás. A kölségszámíás elvégezheő a gyáró szemponja (például legksebb ajánla ár), vagy a berendezés eljes élearama (üzemeleés karbanarás kölségeke s beszámíva) fgyelembevéelével. A kéféle megközelíés elérése jól érzékelheő egy nagyvízerű kazán másodk huzam füscső méreének véglegesíésénél. A csövek hossza a megelőző űzérméreezésből már ado, így csak a csőámérő opmalzálására van mód ábra Csőfal füscsövek elhelyezésére génybe veheő része A csövek elhelyezésére khasználhaó (ábrán színeze) csőfal felüle a lángcső, fordulókamra ámérőjéből és a méreezés előírásokban (például [5.48]) megado védőávolságok -ból számíhaó. A példában 400 mm ámérőjű lángcsöve, 00 mm ámérőjű fordulókamrá és egységesen 00 mm védőávolságo veünk fgyelembe. Muán a csövek közö oszás függ a csőámérőől, ksebb csőámérővel nagyobb számú cső helyezheő el ugyanazon a csőfal felüleen. Gyakorla apaszalaok alapján [5.49] a csőoszás hegesze csőköés eseén az ámérő,-,35-szörösére, hengerlés eseén,5-,35-szörösére válaszhaó. Mnmáls éréké szabványelőírások (pl. DIN 88) s meghaározhaják. A énylegesen válaszandó érék a csövek közé zár csőfal elem (.3. ábra) hőmérsékleének, kfáradás okozó feszülség amplúdójának (.7 képle) meghaározásával végezheő el. Az áblázaban összefoglal számíások 5-76, mm külső csőámérővel, mnmáls falvasagsággal készülek. A konvekív hőáadás ényező az 5.83 és az 5.84 képleel s meghaározuk. Az eredményekből láhaó, hogy uóbb összefüggés mnegy 0%-al nagyobb éréke ad. A ovább számíásoknál a ksebb 9

97 éréke veük fgyelembe. A sugárzásos hőáadás a ks egyenérékű réegvasagságból adódóan nagyon alacsony érékű ábláza Válozaok Csőámérő mm ,5 7 76, Falvasagság mm,6,9,9,9,9 Csőszám db Csőhosszúság m 5 Fűőfelüle m Füsgáz ömegáram kg/s,53 Belépő füsgázhőmérsékle C 00 Klépő füsgázhőmérsékle C Közepes füsgázhőmérsékle C 74,5 760,5 780,0 799,8 80,7 Belépő füsgáz enalpája kj/kg 30,8 30,8 30,8 30,8 30,8 Klépő füsgáz enalpája kj/kg 45,8 456,0 500, 545,6 570,8 Füsgáz közepes fajhője kj/kgk,39,46,53,60,64 Füsgáz hőkapacás árama kw/k 3,3 3,5 3,7 3,8 3,9 Vízgőzaralom kg/kg 0,07 Széndoxd aralom kg/kg 0,7 Füsgáz sűrűsége kg/m 3 0,35 0,345 0,338 0,33 0,39 Füsgáz dnamkus vszkozása μpa*s 40,99 4,48 4,00 4,5 4,8 Füsgáz hővezeés ényezője W/mK 0,07 0,073 0,0744 0,0756 0,076 Prandl szám 0,759 0,757 0,756 0,755 0,754 Áramlás kereszmesze m 0,46 0,46 0,465 0,474 0,489 Füsgáz sebesség m/s 5,6 5,90 6,05 6,06 5,7 Reynolds szám Konvekív hőáadás ényező (5.83 képle) W/m K 9,8 9,64 9, 8,55 7,65 Konvekív hőáadás ényező (5.84 képle) W/m K 33,86 33,30 3,46 3,40 30,6 Elpszkolódo felüle hőmérséklee C Egyenérékű réegvasagság m 0,04 0,046 0,05 0,059 0,063 Háromaomú gázok sugárzáselnyelése,53,456,379,306,64 Füsgáz sugárzáselnyelés együhaója 0,39 0,37 0,353 0,334 0,33 Füsgázsugárzás fekeeség foka 0,06 0,07 0,08 0,00 0,0 Sugárzásos hőáadás ényező W/m K,75,95,0,46,63 Khasználás ényező,00,00,00,00,00 Füsgázoldal hőáadás ényező W/m K 3,56 3,60 3,4 3,0 30,9 Hőábocsáás ényező W/m K 3,93 3,95 3,85 3,6 3,9 Közepes hőmérsékle-különbség C 464,5 495,5 56,74 556,9 57,87 Hőáram W/m Leado hőmennység kw 36,3 36,0 096, 9,5 847,7 Fajlagos ömeg kg/kw 0,5 0,6 0,38 0,35 0,3 Fajlagos varrahossz m/kw 0,040 0,038 0,034 0,033 0,033 Háromhuzamú kazánok füscsövenél, gyakorla apaszalaok hányában, a legnagyobb nehézsége a füsgázoldal falhőmérsékle és a hőábocsáás ényező számíásához szükséges elpszkolódás ényező felvéele jelen. Ennek éréke p elsősorban a füscsövekben lerakódó korom vasagságáól, ulajdonságaól függ és rosszul beállío (kormozó) üzelés eseén folyamaosan nő. Az előbb áblázaban egységesen =0,0 m K/W éréke veünk fgyelembe, válozásának haásá 76, p mm-es külső csőámérőjű fűőfelülere az ábra muaja. Jól megfgyelheő, hogy 93

98 Klépő hőmérsékle ( C) Leado hőmennység (kw) jobban elkormozódo fűőfelüle eseén jelenősen megnő a ávozó hőmérsékle és lecsökken a leado hőmennység. 560 Klépő hőmérsékle ( C) Ledo hőmennység (kw) ,003 0,006 0,009 0,0 0,05 Elpszkolódás ényező (m K/W) ábra Elpszkolódás haása 700 A csőámérő haásá mérlegelve megállapíhaó, hogy csökkenésével lényegesen nő az ugyanazon érrészben elhelyezheő fűőfelüle és ebből adódóan a felüleen leado hőmennység, mközben az áramlás sebesség, hőábocsáás ényező alg válozk. Ugyanakkor megnő az egységny hőmennységre számío ömeg, hegeszés (hengerlés) varrahossz, így a gyárás kölségek. A csőámérő csökkenése kövekezében megnő az áramlás veszeség, így az üzemeleés kölség s. Az opmáls csőmérere vonakozó elhamarkodo kövekezeés helye a számíás a öbb fűőfelülere s el kellene végezn, mvel a kölségek vonakozásában érdem vélemény csak a eljes berendezés és nem csupán egy fűőfelüle alapján lehe alkon. A beszerzésre, készleezésre s fgyelemmel a ké füsgázhuzamban leheőleg egységes ámérő, falvasagságo, a csőgyárók álal rendszeresen gyáro csőméree célszerű válaszan. Csőköegek: A méreezés a vízcsöves kazánok fűőfelüleenél a füsjáraok, csőámérő, csőoszás, csőelrendezés felvéelével kezdődk. A célszerű füsgázsebessége elsősorban a füsgáz kopaó haása (6.3. fejeze) befolyásolja. Ebből adódóan szénhdrogén üzelésnél nagyobb sebessége, nagyobb hamuaralmú szénporüzelésnél ksebb sebessége lehe válaszan. A sebesség csökkenésével nő a szükséges áramlás kereszmesze, csökken a hőáadás, nő a fűőfelüleek méree, ömege, növekszk a berendezés kölsége. Így a még kopás szemponjából elfogadhaó, legnagyobb sebességre célszerű örekedn. A füsjáraoknál álalában csak a mélység válaszhaó szabadon, mvel a kazán szélessége a űzérméreezésből adoságnak eknheő. Elvleg elképzelheő lenne a szélesség űzere köveő válozaása, ez azonban jelenősen növelné a kölségeke. A csőoszásokkal gazodn kell a haároló felüleek (korszerű berendezéseknél álalában membránfalak) csőoszásához, a válaszo csőoszás annak öbbszöröse, vagy a függesző csövek keőzése eseén öbbszörösének fele, negyede lehe. A csőméreeke a úlhevíőknél a falhőmérséklehez arozó, megengedheő szlárdság jellemző (.a,.56 képle, 7.3. szakasz) fgyelembevéelével kell kválaszan. Vízhevíőknél a csőámérő felvéelénél a vízoldal áramlás sablásá s fgyelembe kell venn. A hőechnka számíásokra egy földgázüzelésű és egy lgnüzelésű kazán úlhevíőjé muajuk be. Előbb klépő fokoza (klépő hőmérsékle arandó), uóbb előúlhevíő (belépő hőmérsékle adoság). A fűőfelüleek függesző csöveken (mndké oldalukon) vannak elhelyezve, ezek csőoszása 3*75/=,5 mm. A csőelrendezés a földgázüzelésű kazánnál elol, a 94

99 szénporüzelésű kazánnál soros. A jellemző méreeke, hőmérsékleeke, füsgázáramoka, anyagjellemzőke az 5.36a. ábláza muaja. 5.36a. ábláza Földgázüzelés Lgnüzelés Füsjára szélessége mm Füsjára mélysége mm Fűőfelüle Csőámérő mm 3 38 Falvasagság mm 4,5 4 Csőszám db 0 0 Csőhosszúság m 3,4 9,675 Csősorok száma db 8 Párhuzamos csőágak db 4 Csőelrendezés sakkáblás soros Fűőfelüle m 5,4 36,5 Kereszrányú csőoszás mm,5,5 Hosszrányú csőoszás mm Függesző csövek Csőámérő mm 3 57 Falvasagság mm 4,5 8 Csőszám db Csőhosszúság m 0,5 Fűőfelüle m 0, 338,3 Haároló felüle Fűőfelüle m 36,5 49,9 Füsgázáram, hőmérsékleek, füsgáz anyagjellemzők Füsgáz ömegáram kg/s 37,4 333 Belépő füsgázhőmérsékle C Klépő füsgázhőmérsékle C Közepes füsgázhőmérsékle C 847,8 5, Belépő füsgáz enalpája kj/kg 36,3 703,5 Klépő füsgáz enalpája kj/kg 90,5 497,5 Füsgáz közepes fajhője kj/kgk,346,44 Füsgáz hőkapacás árama kw/k 50,3 44,67 Gőz belépő hőmérséklee C Gőz klépő hőmérséklee C Közepes gőzhőmérsékle C Gőzhőmérsékle haároló falban C Gőzhőmérsékle függesző csövekben C Vízgőzaralom kg/kg 0,5 0,70 Széndoxd aralom kg/kg 0,89 0,3 Füsgáz sűrűsége kg/m 3 0,30 0,433 Füsgáz dn. vszkozása μpa*s 44,05 34, Füsgáz hővezeés ényezője W/mK 0,0830 0,060 Prandl szám 0,743 0,795 Áramlás kereszmesze m 4, 88,9 Füsgázoldalon egydejűleg van jelen csaornában örénő párhuzamos áramlás és a csövekre merőleges áramlás. Így elérő füsgázoldal hőáadás ényező lesz érvényes a haároló felüleekre, függesző csövekre és a úlhevíő csőkígyókra. Előbb az 5.83 képleel, uóbbaka sakkáblás csőoszásra az 5.04, lleve 5.07a, soros csőoszásra az 5.04, lleve 5.07 képleekkel számíouk. A sugárzásos hőáadás a csövek közö sugárzásra számío egyenérékű réegvasagsággal (5.58 képle), besugárzás ma helyesbíéssel (5.66 képle) az 5.6 összefüggéssel haározuk meg. A gőzoldal hőáadás ényezők (5.36b. ábláza) számíásához az 5.83 képlee használuk. A hőmérsékleprofl ma korrekcós ényező elhanyagolhaó vol. Az egyéb (haároló falak, lgnüzelésű 95

100 kazán függesző csöve) felüleek az elgőzölögeő rendszer részé alkoják, így ezekre belső oldal hőáadás ényező nem számíounk. A füsgázoldal hőáadás ényezők és az eredmények az 5.36c. áblázaban láhaók. 5.36b. ábláza Földgázüzelés Lgnüzelés Csőköeg Függesző cső Csőköeg Tömegáram kg/s 34,7 34,7 59,0 Belépő enalpa kj/kg 3080,7 775,4 70,4 Klépő enalpa kj/kg 3308,8 805,9 338,7 Hőfelvéel kw Gőz fajérfogaa m 3 /kg 0,039 0,065 0,048 Gőz dn. vszkozása μpa*s 6,7,4 4,9 Gőz hővezeés ényezője mw/mk 73,6 76,8 83,3 Prandl szám,06,60,7 Áramlás kereszmesze m 0,04 0,04 0,339 Gőz sebesség m/s 9,60 3,59 6,95 Hdraulkus ámérő m 0,03 0,03 0,030 Reynolds szám Konvekív hőáadás ényező (5.83 képle) képle) W/m K 3387,5 4997,8 607,9 5.36c. ábláza Földgázüzelés Lgnüzelés Füsjára Csőköeg Füsjára Csőköeg Füsgáz sebesség m/s 8,83 8,66 Hdraulkus ámérő m,95 4,35 Reynolds szám Elpszkolódás ényező m K/W 0,009 0,0075 Khasználás ényező 0,85 0,60 Elpszkolódo felüle hőmérséklee C Egyenérékű réegvasagság m 0,33 0,30 Háromaomú gázok,54,757 sugárzáselnyelése Porsugárzás sugárzáselnyelése 9,94 Füsgáz sugárzáselnyelés 0,400,0 együhaója Füsgázsugárzás fekeeség foka 0,090 0,47 Sugárzásos hőáadás ényező W/m K 3,07 5,04 0,9,95 Besugárzás ma helyesbíés,30,49 (5.6képle) Konvekív hőáadás ényező W/m K 7,9 75,88 4,4 7,7 Khasználás ényező,00,00 Füsgázoldal hőáadás ényező W/m K 34,94 95,48 9,48 9,03 Hőábocsáás ényező W/m K 9,49 78,93 7,60 53,33 Közepes hőmérsékle-különbség C 5,84 399,7 50,9 00,78 Hőáram W/m Klépő füsgáz enalpa kj/kg Klépő hőmérsékle C Áado hőmennység (fal, csőköeg) kw 55, , Áado hőmennység (függesző cső) kw 304,0 894,9 A áblázaban jelöl mezőkben szereplő füsgáz és gőzhőmérsékle érékek erácóval kerülek meghaározásra. Az 5.36b. ábláza függesző cső oszlopában szereplő enalpa és hőmérsékle érékek a eljes fűőfelülere vonakoznak. A áblázaokban nem szerepelnek, de más konvekív hőáadás ényező számíás összefüggésekkel s készülek számíások. Az eredmények elérése ez eseben s 0% nagyságrendben vol. Elpszkolódás ényező számíása: Külön kell emlíés enn a füsgázoldal falhőmérsékle számíásához szükséges, 5.36c. áblázaban szereplő p 96

101 elpszkolódás ényezőről. Ugyans a konvekív felüleek számíása a bemuao eseekben khasználás ényezővel ( áblázaok) örénk, így az rodalom lyenkor nem ad meg elpszkolódás ényező. Meghaározása az 5.69 és 5.67 összefüggések felhasználásával leheséges: a kéféle számíás eljárásnak azonos eredményre (hőáadás ényezőre) kell vezen. Így k fg fg k fg p vg vg amelyből az p elpszkolódás ényező kfejezheő: fg 5.67b p k fg vg 5.5 Regeneraív léghevíő: A hőechnka méreezéshez smern kell a léghevíő alaperüleé. Ennek megállapíása a várhaó közegsebességek és a léghevíők darabszáma alapján örénk. A legnagyobb kazánoka kvéve a léghevíés megoldhaó egy léghevíővel, a gyakorlaban azonban álalában legalább ké berendezés alkalmaznak, mvel így az egyk léghevíő üzem közben szíása eljesíménycsökkenés melle elvégezheő. Az 5.37a.-b. áblázaokban összefoglal példában egy nagy, lgnüzelésű kazán előre felve méreekkel megado, FNC-39 ípusú lemezekkel gyáro léghevíőjére kadódo számíás eredményeke muajuk be. A fűőfelüle ké réegből áll, az alsó a korrózó haásának késleleésére vasagabb lemezből készül. A füsgáz és levegőoldal áramlás kereszmesze (kerüle szög) azonos. A kerüleből 5 foko a ké oldal elválaszó ömíés és az ez aró szerkezeek foglalnak el. 5.37a. ábláza Felső (melegebb) réeg Alsó (hdegebb) réeg Lemezvasagság mm 0,75,0 Hdraulkus ámérő mm 8,06 8,09 Porozás 0,843 0,80 Fajlagos felüle m /m Fajlagos ömeg kg/m ,7 Magasság mm Az alsó és felső réegre vonakozó, levegő és füsgázoldal hőáadás ényezők meghaározása a Reynolds szám függvényében az áblázaban az ado lemezípusra vonakozóan megado állandók, és az 5.7. képle felhasználásával örén. Az eredő hőábocsáás ényező kszámíására a felüleekkel súlyozo hőáadás ényezők alapján kerül sor. A számíás a megado méreek melle a levegő felmelegedés és a füsgáz klépés hőmérsékleének erácóval örénő megállapíására rányul. Az uolsó számíás lépés bemenő és kadódó éréke az 5.37b. áblázaban kemelük. Regeneraív léghevíőknél mnden eseben ellenőrzn kell az álagos lemezhőmérséklee (5.37 képle) és a lemezbeé hőmérsékle-ngadozásá (5.38 képle) s. A vzsgál eseben =09,7 C és (,5/perc fordulaszám melle) mn 97

102 lem =7,05 C érék adódo. Előbb a 40 C belépő levegőhőmérsékle ma bzonyosan alacsonyabb a füsgáz savharmaponjánál, így a kellő élearam bzosíására a levegő a léghevíő elő gőzfűésű kalorferrel, vagy előmelegíe levegő vsszakeveréssel elő kell melegíen. 5.37b. ábláza Levegő Füsgáz Roor alaperülee m 44,8 Kerüle szög fok 7,5 7,5 Tömegáram kg/s 03,0 58,0 Belépő hőmérsékle C Klépő hőmérsékle C Közepes hőmérsékle C 58,3 36,5 Belépő közeg enalpája kj/kg 47,6 353,6 Klépő közeg enalpája kj/kg 95,6 9,9 Közepes fajhő kj/kgk,049,3 Hőkapacás áram kw/k 08,0 78,65 Vízgőzaralom kg/kg 0,000 0,70 Széndoxd aralom kg/kg 0,000 0,3 Áramló közeg sűrűsége kg/m 3 0,807 0,668 Áramló közeg dn. vszkozása μpa*s 3,86 4,6 Áramló közeg hővezeés ényezője W/mK 0,035 0,0395 Prandl szám 0,6907 0,74356 Áramlás kereszmesze m,5,5 Füsgáz sebesség m/s 5,94,0 Tömegáram sűrűség kg/s 4,80 7,36 Reynolds szám felső réegben Reynolds szám alsó réegben Konvekív hőáadás ényező felső réegre W/m K 80, 0,8 Konvekív hőáadás ényező alsó réegre W/m K 8,7 03,9 egben Hőábocsáás ényező felső réegben W/m K,48 Hőábocsáás ényező alsó réegben W/m K,00 Súlyozo hőábocsáás ényező W/m K,64 Közepes hőmérsékle-különbség C 67,84 Hőáram W/m 468 Fűőfelüle m 743 Klépő levegő/füsgáz enalpa kj/kg 96 9 Klépő levegő/füsgáz hőmérsékle C Segéddagramok: Gyakran előfordul, hogy nncs leheőség a részleesen smeree számíás összefüggések alkalmazására. Ilyen eseben jól használhaók a gyors számíás elősegíő ábrasorozaok. Ezér a leggyakrabban előforduló eseekre: konvekív hőáadás csőben, csaornában (5.84 képle alapján), konvekív hőáadás soros elrendezésű csőköegben (5.07 képle alapján), konvekív hőáadás elol elrendezésű csőköegben (5.07a képle alapján), sugárzásos hőáadás (5.6 képle alapján) konvekív hőáadás csőben gőzáramlás eseén (5.5 képle alapján) a 4. függelékben dagramoka közlünk, amelyekkel a jellemző paraméerekből kndulva a hőáadás ényezők meghaározhaók. A füsgáz CO aralmának haása, a konvekív hőáadásnál, álalában ±%-nál ksebb, így erre nem közlünk korrekcós dagramoka. 98

103 5.7. Falazaok, hőszgeelések: A hőechnka számíás része a láng kalakulásá, a felüleek hőfelvéelé, a kazán hőveszeségé befolyásoló falazaok, védőboríások, hőszgeelések hőechnka ervezése s. Hagyományos falazaok: Nehéz kazánfalaza kalakíásra új konsrukcóknál csak előé üzelőberendezéseknél, hőhasznosíó kazánoknál, bomassza-, hulladéküzelésű kazánok űzérrészleenél, lleve rég kazánok felújíásánál kerül sor. Kalakíásá befolyásolja, hogy az egyes részfeladaoknak [7]: láng erelése, űzállóság, vegy- és kopaó haásoknak örénő ellenállás, hőszgeelés, szlárdság, légömörség mlyen módon kívánunk elege enn, valamn hogy a falaza önhordó vagy felfüggesze kvelben készül. A nehéz falaza alapveően, mn a.6. ábra a) részlee muaja három űzálló, hőszgeelő, eherbíró réegből áll: A mnden eseben űzálló églából készül belső réeg feladaa a láng erelése, a nagy hőmérséklenek, vegy és kopaó haásoknak örénő ellenállás, a falhőmérséklenek a hőszgeelő réeg megengede alkalmazás hőmérséklee alá csökkenése. Erre a célra űzálló ( 7 SK 7, >500 C), lleve erősen űzálló ( 37 SK, >830 C) anyagoka alkalmaznak (5.38. ábláza). A falazao érő haások lényegesen elérőek aól függően, hogy a kazán melyk részén helyezkedk el. A üzelőanyag feladásánál elsősorban a kopaóhaással, gyakor hőmérsékle-ngadozásokkal, az égés zónában nagy hőmérsékleel, az eselegesen falra apadó üzelés maradványok vegy haásaval, a füsgáz járaokban az égésermékek alkoónak korrózós haásával kell számoln. Ezek a haások a üzelőanyagokól függően válozhanak. A leggyakrabban alkalmazo, jó hőmérsékle-ngadozás űrőképességű samo a legöbb üzelőanyagnak megfelel, de nagyobb kopaó génybevéel eseén korund, erősen lúgos üzelés maradványok eseén magnez, szeméüzelés eseén szlícumkarbd alkalmazására van szükség [5.34], [5.4]. Különleges (például hulladék-, lúgüzelésű, vegypar hőhasznosíó sb.) kazánoknál a gyakorlaban bevál, űzállóanyag gyárók álal ajánlo anyagoka kell beépíen. Korábban a űzálló falaza készíésére álalában domégláka alkalmazak (rég kazánok felújíásánál eseenkén ezek pólása s szükséges), ma álalános a ksméreű falazóégláknak megfelelő méreű űzálló églák felhasználása. Amennyben a várhaó szlárdság génybevéel alacsony, (mennyezeeknél, űzérfenék akarásoknál, vsszaszívó aknáknál, sb. az úgyneveze könnyű anyagok s felhasználhaók. A falaza egyes réegenek elérő felmelegedéséből adódó hőágulás leheővé kell enn, ezér vízsznesen.5- méerenkén, függőlegesen legalább 3 méerenkén águlás hézagoka kell készíen [5.34]. A águlás hézagoka a várhaó hőmérséklenek megfelelően ásványgyapo, alumínumszlká vaával, flccel ömíen kell. Olyan eseben, amkor a falaza állékonyságá a három réeg együműködése nem bzosíja különösen a felfűésnél, lehűlésnél bekövekező lényegesen elérő hőágulás kövekezében a űzálló 7 Seger kúp (gúla) (SK): Seger néme keramkus álal felalál, és róla elneveze agyag, mészkő, földpá, és más anyagok különböző keverékéből készül, a öbb komponensből álló, fokozaosan lágyuló, olvadó anyagok hőmérsékleének jelzésére használ,5 6 cm magasságú, karcsú gúlasoroza elemenek sorszáma. Az elérő keverés arányból adódóan a kúpok különböző hőmérsékleen lágyulnak meg. A sorszámozás 000 C-ól ndul, az elemek közö mnegy 0-30 C hőfoklépcső van. A sorszámhoz arozó hőmérsékle elérésé a csúcs lekonyulása jelz. 99

104 réege az elérő hőágulásból adódó elmozdulás leheővé evő, megfelelő ávolságokra elhelyeze, a várhaó hőmérsékleen még kellő szlárdságú, az előforduló füsgáz korrózós haásának ellenálló anyagból készíe aró, khorgonyzó vasalással kell a eherbíró réeghez kapcsoln. Erre a célra 350 C hőmérsékleg beonvas, önövas, 560 C hőmérsékleg melegszlárd acélönvény, e fele hőálló acél, acélönvény alkalmazása jöhe szóba. [5.34]. A hőszgeelő réeg feladaa a hőmérsékle külső, eherbíró réeg szlárdság ulajdonságanak megfelelő érékre csökkenése, a hőveszeség mnmalzálása. Ennek a jó hőszgeelő ulajdonságú anyagféleségek (kovaföld, kalcumszlká, perlbeon, ábláza) felelnek meg. Ezen anyagok eherbíró képessége kcs, így az erőhaások közveíésében alg vesznek rész. Taró, khorgonyzó vasalással épíe űzálló falazaok eseén gyakor a levegő, mn szgeelőréeg alkalmazása s, amely a arógerendák, vasalás hűésé s bzosíhaja. A eherbíró réeg feladaa a űzálló, hőszgeelő réegek megámaszása, állékonyságuk bzosíása és a konsrukcós kalakíásból adódó erhelések alapozásba vezeése, valamn a légömörség bzosíása. Uóbbra a 6. fejezeben érünk k részleesebben. Leggyakrabban hagyományos ksméreű ömör églából, eseenkén (régebb kazánok felújíásánál) klnker églából készül ábláza [ ] SK Nyomó- Alkalmazás hőmérsékle (000 C-nál) szlárdság L C kg/m 3 W/mK N/mm 0-6 / C Téglák, domdarabok Samo ,-, Korund ,0-3,5 > Szlícumkarbd ,-3,0 >50 4 Magnez 650 > ,0 > Könnyű samo ,-0,6, Tűzálló masszák Samo beon ,8-,4 Könnyű beon samo ,3-0,7 Korund beon ,4-3,3 Szlícumkarbd massza Magnez massza ,5-3,5 Félnehéz, felfüggesze falazaoknál (.6. ábra b) részle) a űzálló réeg génybevéele a forrcsövek árnyékoló haása ma ksebb, így a falaza vasagsága lényegesen ksebb lehe, a eherbíró réeg elhagyhaó. Az őrlő-száríó berendezéseknél alkalmazo füsgáz vsszaszívó aknák, a felfüggesze gyújó-, erelőbolozaok s félnehéz falazaal készülhenek. A kazánfenék fedésére (olaj-, gázüzelésű sb. kazánoknál), égőnyílások bélelésére, elgőzölögeő csövek rányelerelésenek, fűö kamrák védelmére a ksméreű égláól elérő méreű lapok, domdarabok alkalmazhaók. A falazaokon örénő ávezeéseknél, a vasból készül szerkeze elemek és a falaza alálkozásánál kellő nagyságú hézagoka kell kalakían. Ezek elhagyása, kedvezőlen kalakíása repedésekhez, ömörelenségekhez veze. A ömörsége a falaza hézagoknál alkalmazo szálas anyagokkal kell bzosían. 00

105 Alkalmazás hőmérsékle ábláza [5.35] Nyomószlárdság 00 C-nál 400 C-nál 600 C-nál C kg/m 3 W/mK N/mm Szlárd épíőanyagok Kovaföld lap < ,-0,3 0,35-0,5 0,55-0,8 0,5- Kovaföld beon < ,75-0, 0,85-0, 0,-0,3 6-8 granuláum Kalcumszlká lap ,065-0,07 0,09-0,095 0,-0,3 0,5-, Perl beon massza < ,095-0, 0,3-0,4 0,75-0,8 0,3-0,9 Benéző üveg < , 0,65 Önö, döngöl, apaszo falazaok: A nagy hőerhelésől, kopaó, vegy haásól örénő védelemre álalános gyakorla az előregyáro önö domdarabok vagy helyszínen könö, döngöl, apaszo űzálló anyagok felhasználása (flud üzeléseknél például [5.38]). A leggyakrabban alkalmazo űzálló beonféleségeke az ábláza muaja. A felhasználás célnak megfelelően űzálló habarcsok és kek s alkalmazhaók. Muán a keráma anyagok hőszgeelő képességé alapveően a levegővel kölö pórusok, méree, száma haározza meg, az önö, apaszo anyagok hővezeő képessége a gyárás sajáosságaból adódó nagyobb levegőaralom ma 0-50%-al ksebb lehe [5.39], mn a gyárban formázo, kégee anyagoké. E melle a köés mód s befolyásolhaja a hővezeő képessége. Tovább elérés jelen, hogy a készermékeknél a kégeés a gyárás során egyenleesen örénk, a églák, lapok, domdarabok ulajdonsága homogénnek eknheők, ezzel szemben az önö, döngöl, vakol falazaok kégeése (sznerzálódása) a berendezésben előforduló hőmérsékleől függ, és a falazabel hőmérsékle elérések ma nhomogén, am a falazaban elérő hővezeő képessége eredményez. Tüskéze felüleeknél fgyelemmel kell arra s lenn, hogy a vakoláshoz felhasznál anyag hőágulás ényezője lényegesen elérhe a csőanyag hőágulás ényezőjéől. E melle a apaszás a felfűés, lehűlés során a szerkeze elemől lényegesen elérő hőmérsékleű lehe. Az ebből adódó hőfeszülségek a üskéze csövek dő elő kfáradására vezehenek [5.40]. A frssen épíe, döngöl falazaok nedvessége aralmazhanak, ezér a berendezések üzembe helyezése elő száríásukra van szükség. Ez olyan sebességgel kell végezn, hogy a keráma anyagok, habarcs réegek pórusaban vsszamarad víz az anyagok megrepeszése nélkül udjon elávozn. A száríás nemcsak a nedvesség elávozásá bzosíja, hanem ennek során megy végbe a helyszínen készíe falazaok, döngölések, akarások, vakolaok kégeése s. Hőszgeelések: A kazánköpenyeknél, membránfalaknál, füscsaornáknál alkalmazo szálas hőszgeelő anyagok néhány jellemzőjé az ábláza foglalja össze. Ado eseben mndg célszerű a gyárók álal ajánlo (garanál) érékek fgyelembevéele. Ezek hányában ovább anyagjellemzők az rodalomban (pl. [5.47]) alálhaók. A méreezésnél fgyelembe kell venn, hogy a ényleges hővezeés ényező a hőszgeelések felerősíésére alkalmazo konsrukcós elemek, lleve a ömör záró felüleel nem rendelkező hőszgeelő réegekben kalakuló konvekcó kövekezében lényegesen nagyobb lehe a ábláza érékeknél. A hőszgeelések vasagságának, kalakíásának megválaszásánál, különösen hol erek (például kamra, doberek), füscsaornák szgeelésénél a hőveszeség mnmalzálása melle a korrózó megelőzése [5.45] a legfonosabb felada. A hőszgeelés úgy kell 0

106 kalakían, hogy a fémrészek hőmérséklee még a legkedvezőlenebb üzemállapookban s a felüleekkel érnkező füsgáz savharmaponja fele legyen. A külső hőszgeeléseke mnden eseben (0,5- mm vasagságú mndké oldalán horganyzo acéllemez, 0,5-, mm vasagságú alumínumlemez, kvéeles eseben műanyag bevonaú, mndké oldalán horganyzo acéllemez) fémboríással kell ellán [5.35]. A kazánfalaza, burkola megengede külső falhőmérséklee 45 C, de a maxmáls hőmérséklenek a krkus helyeken sem szabad a 60 C éréke meghaladn. Alkalmazás hőmérsékle ábláza [5.35] 00 C-nál 300 C-nál 500 C-nál 800 C-nál C kg/m 3 W/mK Szálas hőszgeelő anyagok Ásványgyapo vaa ,07-0,095 0,095-0, Ásványgyapo paplan ,07-0,095 0,095-0, Ásványgyapo lap ,06-0,08 0,08-0,0 0,-0,4 Alumínumszlká paplan, szöve ,058 0,07 0,05 0,75-0, Hőszgeelés vasagsága: A falaza q [W/m K] hőáramá egybefüggő, közbenső hőelvezeés nélkül falazaoknál a külső felüleén elvezee hőáram haározza meg, így hőechnka méreezése a láng lev q lev fal lev s 5.4 fg egyenle alapján leheséges, ahol közeghőmérsékle a falaza belső oldalán [ C], láng lev környeze levegő hőmérséklee [ C], falaza külső hőmérséklee [ C], fal fg hőáadás ényező a falaza belső oldalán [W/m K], lev kazánburkola hőáadás ényezője [W/m K], s a falaza -edk réegének vasagsága [m], lev a falaza -edk réegének hővezeés ényezője a réeg álagos hőmérsékleén [W/mK]. Az fg az fejezeekben smeree összefüggésekkel haározhaó meg. Nagy lángsugárzás eseén (rosélyok melle, űzérben, elgőzölögeő rácsok hányában) a ( falb ) belső falhőmérsékle közelíőleg a lánghőmérsékleel azonosnak veheő és / a képleből elhagyhaó, így fg falb lev falb fal q lev fal lev 5.4a s s lev 0

107 Az összefüggésből egy adonak feléeleze falazakalakíás eseén (muán lev függ a külső falhőmérsékleől) erácóval a várhaó külső falhőmérsékle, vagy előre felve külső falhőmérsékle eseén (a űzálló belső és a eherhordó külső réeg falvasagságának szokásos falméreekhez (, 5, 38, 5 cm) gazodó felvéele uán) a hőszgeelő réeg szükséges falvasagsága adódk. A közbenső hűéssel rendelkező falazaoknál a hőáramsűrűség nem lesz a eljes falazaban azonos. A.6. ábra b), lleve az 5.3. ábra b) részleén vázol megoldásoknál például a rossz hőszgeelő képességű űzálló falazaon az ejőcsövek hőfelvéelének megfelelően nagyobb hőáramsűrűség alakul k, mn a külső hőszgeelő réegen, így a űzálló falazaban lényegesen nagyobb lesz a hőmérsékle-csökkenés, mn az egybeépíe falazanál. A hőszgeelő falazarész belső hőmérséklee gyakorlalag az ejőcsövek hőmérsékleével lesz azonos. Ebből adódóan lyen megoldásnál ksebb hőmérsékleűrésű, vékonyabb hőszgeelő falaza készíheő. Hasonló, de ksebb haás érheő el a falazaba épíe levegőhűő csaornákkal s. Falazaok, hőszgeelések hőleadása: A kazánburkolaon kalakuló ermészees légáramlás melle konvekív hőáadás, valamn a kazánfelüle és környezee közö sugárzásos hőcsere számíására az alább összefüggések használhaók: [5.4] a ermészees légáramlás haására hűlő kazánburkola lev [W/m K] hőáadás ényezőjére az fal lev lev, L h kfejezés javasolja, ahol burkola külső hőmérséklee [ C], fal lev környeze levegő hőmérséklee [ C], L jellemző mére [m]. h A VDI Wärmealas [5.36] a ermészees légáramlás haására bekövekező konvekív hőáadásra középérékkén o belér, szgeel felüleekre az 5.44 lev, 6 4 fal lev o szgeel csővezeékekre nyugvó levegőben az lev 8 0, közelíő összefüggés adja meg. A sugárzásos hőveszeség a lev s fal lev 4 T T / T T 4, fal k képleel számíhaó, ahol T a hőfelvevő, környeze árgyak hőmérséklee [K]. k Az 5.46 képle használaa helye gyakor az 5 örénő közelíés s. fal k ) kfejezéssel lev s fal lev 03

108 Samo Kovaföld Hőmérsékle ( C) Hőmérsékle ( C) A VGB [5.4] kadványában 5 C levegőhőmérséklere megado falaza veszeségekre llesze közelíő görbe (R =0,99906) alapján az eredő hőáadás ényező 0,5073ln( fal,356e 5.47 fal A kemenceechnkában [5.37] a falaza veszeség számíásához a konvekív és sugárzásos hőáadás együes fgyelembevéelével az alább kfejezések alkalmazása szokásos: o függőleges églafal, függőleges acéllemez boríás: 7, 09 0, a fal fal o vízsznes églafal, vízsznes acéllemez boríás: 9, 4 0, b fal fal o függőleges alumínumlemez boríás: 6, 8 0, c fal fal o vízsznes alumínumlemez boríás: 8, 6 0, d fal fal ) Az egyes összefüggésekkel 45 C falhőmérséklere elvégze számíások eredménye közel azonos: lev érékére az 5.44 és 5.45 képleek alapján 8,99 W/m K, képle alapján 9,35 W/m K, 5.48a képle alapján függőleges acéllemez felülere 9,34 W/m K érék adódk. A hagyományos falazaokban kalakuló hőmérsékle lefuásra az 5.3. ábra mua példá. Láhaó, hogy a falaza hűése nélkül a űzérben csak nagyon vasag, nehéz falaza lenne kalakíhaó. Membránfalas űzér kalakíásnál a külső falhőmérsékle már 0-5 cm vasagságú ásványgyapo szgeeléssel s 45 C-ra csökkenheő. A valóságban a kazánfalazaok elő álalában elgőzölögeő hűőrácsok vannak, így a füsgázoldal hőáadással s számoln kell és a belső falhőmérsékle sokkal ksebb lesz a fal melle lánghőmérséklenél Hőmérsékle lefuás Tégla 00 0 Samo Könnyű samo Kovaföld Tégla α fal = 9 W/m K 00 0 α fal = 9 W/m K 0,5 0,5 0,60 0,5 a) Nehéz falaza 0, 0,4 0,5 b) Félnehéz falaza 5.3. ábra Hagyományos falazaok vázlaos kalakíása Amennyben a kazánházban huza van, vagy a kazán szabadér kalakíású, a falaza veszeség meghaározására különböző légáramlások eseén az [5.36] rodalomban megado érékek ajánlhaók. 04

109 A falazaoka a felfűésnél, erhelésválozásnál fellépő nsaconer üzemállapookra s vzsgáln kell, különös ekneel arra, hogy a gyorsabban melegedő és águló belső réegekben az eselegesen szűk fugák ma kalakul-e gáol alakválozás és várhaóe a falaza repedezése, leöredezése. Ennek megelőzésére a fugaméreek megfelelő megválaszásán úlmenően a felfűés eljesímény, sebessége a falaza méree, anyaga, kalakíása fgyelembevéelével kell megválaszan, szükség eseén a száríás köveő üzem mérésekkel ellenőrzn. Ámene állapora vonakozó számíások a vonakozó szakrodalom (például [5.43]) felhasználásával, lleve lyen célra kfejlesze véges elemes számíógépprogramok fuaásával végezheők. Az előbb, elméleleg,35 m vasagságú nehéz falaza felmelegedése, lehűlése hosszú dő venne génybe. Ez nagyon lelassíaná az lyen falazaal elláo kazán ndíásá, az eseleges javíások elvégzésé. Ezér hűőrácsok beépíésével, közbenső hűőcsaornák kalakíásával, más leheőség hányában az érnésnek k nem e helyeken a 45 C külső hőmérsékle, ezzel a hőáram megnövelésével a falaza vasagságá az ndíás leállíás szemponjából elfogadhaó érékre kell csökkenen. Például 60 C külső falhőmérséklee megengedve a nehéz falaza eredeleg 60 cmes kovaföld réegvasagsága 30 cm alá csökkenne. A nehéz falazaok vasagsága 0-0 cm méreű levegőréegek kalakíásával, elgőzölögeő csövek fal elő elhelyezésével a gyakorlaban a cm éréke nem halada meg. A kazánok vázlaervének elkészíésé, hőszgeelés megervezésé köveően uolsó lépéskén ellenőrzn kell, hogy a sugárzás, vezeés veszeség várhaó éréke megfelel-e a kazánhaásfok becslésénél feléeleze éréknek. Elérés eseén a veszeség éréké az 5.96 összefüggésben ponosían, vagy a megrendelő álal elvár jobb haásfok elérésére a hőszgeelés javían kell. Bomassza-, hulladéküzelésű kazánok falazaa: Mn a fejeze elején emlíeük, bomassza-, hulladéküzelésű kazánoknál új berendezéseknél s készülnek falazaok. Ezek feladaa a üzelőanyag száradásának, gyújásának elősegíése melle a fűőfelüleek korrózó ellen védelme s. A falaza kalakíása az égésérben elsősorban az gényel belső falhőmérsékleől, és a várhaó erózós, korrózós haásokól (6.33. fejeze), az uóégeő érben a korrózós haásokól függ. Idomégla Fuga: ~ mm K: ~5 mm Hőszgeelés Levegő hézag Lemezburkola 5.3. ábra Tűzálló doméglával burkol falaza Szokásos megoldások: Ksebb hősugárzás gény eseén a falaza űz-, és szükség szern korrózóálló doméglákból készíheő, amelyeke a membránfalakól a felüle egyenlőlenségek kegyenlíésére kréeg válasz el (5.3. ábra). Hűendő erek (például uóégeő ér), vagy nagyobb korrózós génybevéelek eseén döngöl massza, űzálló beon alkalmazása célszerű (5.33. ábra a) részle). Tűzálló beon eseén a falazaal való kapcsola beköővasakkal s bzosíhaó, döngölés eseén mndg üskézésre van szükség. A üskék 05

110 száma a falaza hűésének szükséges mérékéől függ, üske/m közö válozha. Száríóbolozaok, égéserek eseén a űzálló falaza a nagyobb belső falhőmérsékle bzosíására rendszern kéréegű (5.33. ábra b) részle). A belső, űzálló églából készül falazao a szokásos, 75 mm oszású membránfalból khúzo, elgőzölögeő csövek arják. A külső, űzálló beon réeg és a belső domégla réeg közö levegővel ájár rés van. 75 Tűzálló beon Beköővas,5 a) Korrózó ellen védő falaza Tűzálló beon Beköővas Levegő hézag: 0-50 mm Korrózóálló domégla Fuga: ~mm b) Kéréegű falaza ábra Korrózó ellen védő falazaok kalakíása [5.50] Az egyes réegek anyaga, vasagsága a üzelés, lleve a várhaó korrózós génybevéelek függvényében a űzálló anyag gyárókkal, szállíókkal folyao gondos konzulácó, valamn a már működő berendezésekkel szerze apaszalaok alapján haározhaó meg. 06

111 Nyomás (mbar) 6. Füsgázoldal folyamaok, légechnka számíások A kazánok üzemeleésé gyakran nehezík vagy leheeleník el olyan jelenségek, mn a szerkeze elemek rezgése, elrakódása, erózója, korrózója, a levegőszállíó, füsgázelszívó venláorok elégelen eljesíménye. A berendezések megfelelő, a felhasznál üzelőanyagok sajáossága fgyelembe vevő kalakíásával a káros jelenségek megelőzheők. A füsgázoldal folyamaok megsmerése, a légechnka számíások gondos elvégzése ez segíhe elő. 6.. Láng pulzácó, gázlengések, felüleek rezgése Kazánoknál a szerkeze elemek élearamá befolyásoló, környezee zavaró rezgésekkel gázlengésekből, csövek közö, körül örvénylő áramlásból (Kármán féle örvényleválásból), égés folyamaok gyors válozásából adódóan lehe alálkozn. A rezgéseke kváló jelenségek a üzelésechnka lleékesség körébe aroznak, így csak a folyamaok megéréséhez, a kazánszerkeze megfelelő kalakíásához szükséges mérékben foglalkozunk velük. Gázlengések, állóhullámok korábban s kalakulhaak, kedvezőlen kövekezmények (erős zaj, felüleek, arószerkezeek rezgése) a gyakorlaban azonban nagyobb számban csak a membránfalak és különösen a földgázüzelések 960-as években örénő elerjedésé köveően jelenkezek. Láng pulzácó: Az égés a kazánok nagy részénél alkalmazo urbulens lángok eseén nem folyamaos, hanem a üzelőanyag mnőségől, szemcseösszeéelől, cseppképzésől, gáz érfogaelemek keveredéséől, méreéől függően perodkus, pulzál. A pulzácó sajáfrekvencája elsősorban a üzelőanyagól függ [6.]: Barnaszénüzelésnél -3 Hz, Kőszénüzelésnél (salakolvaszó cklonban): 0-60 Hz, Olajüzelésnél: Hz, Gázüzelésnél: 60-0 Hz, Tűzér lengések: A pulzácó melle (4-0 Hz nagyságrendben) a üzelés nsablásából adódó ks frekvencás űzér lengések s megfgyelheők. Szénüzelésnél az egyenlőlen, vsszacsaolódó szénbevezeésből adódóan nagyon lassú (3-8 hullám/perc) lengések s gyakorak [6.]. A üzelés sajáfrekvencája e nyomáshullámokra szuperponálódk, de a űzér lengések elérő amplúdójából, frekvencájából adódóan, a kéféle lengés mn a 6.. ábra muaja jól megkülönbözeheő. 6 4 Láng pulzácó (~60 Hz) Idő (s) -4-6 Tűzér lengés (~7,5 Hz) 6.. ábra Láng pulzácó, űzér lengés A űzér lengés azzal magyarázhaó, hogy a űzér nyomás válozása ellenées rányba befolyásolja a űzérbe kerülő üzelőanyag, lleve égés levegő mennységé, amely önmagában a nyomás sablzálódásá eredményezné, a gyulladás késedelem (keveredés, kgázosodás, gyulladás hőmérséklere melegedés sb.) dőgénye 07

112 kövekezében azonban a folyama önfennaróvá válha. A gerjeszés a levegő-, üzelőanyag-áram nyomásngadozás haására bekövekező előbb lengése melle öbbek közö [6.]: nsabl gyújás, sebesség, koncenrácóválozásból adódó leszakadás, vsszagyulladás, lángfron égők elő vándorlása, a perdíő-, orlaszó árcsa álal bzosío recrkulácó nsablása, égők perdüleének kedvezőlen egymásra haása [6.3], dézhe elő. A gázüzelésű kazánok nagyobb érzékenysége azzal s magyarázhaó, hogy az egyéb üzelőanyagoknál a űzérben kgázosodás, kégés fázsban lévő, relaíve nagyobb mennységű üzelőanyag kegyenlíő haása csökken a hőbevezeés egyenlőlenség méréké [6.]. Hagyományos üzelőanyagok rosélyüzelésénél, a rosélyon lévő nagy üzelőanyag mennységből adódóan, lengés alg fordul elő. Hulladék üzelésű berendezéseknél a üzelőanyag egyenlőlen összeéele kövekezében rendszeresen megfgyelheők pulzácók, ezek azonban a szabályszerűség hányában álalában nem vezenek űzér lengés kalakulására. Állóhullámok, gázlengések: A üzelés előbb emlíe nsablása, lleve más gerjeszések haására az áramlás rányban előrehaladó, longudnáls hullámok jöhenek lére. Amennyben az előrehaladó hullám azonos frekvencájú, vsszaverődő hullámmal alálkozk, állóhullám alakulha k. Állóhullámok elméleleg mnden ké szemköz fal (ké végén zár síp), egy fal és egy szemköz nyílás (egyk végén nyo síp), lleve ké szemköz kazánfalon lévő nyílás közö (ké végén nyo síp) lérejöhenek. Az állóhullámokban egydejűleg nyomás és ezekhez képes szmmerkusan elolódo áramlás hullámok fgyelheők meg. Zár felüleről vsszaverődő hullámok eseén a vsszaverődés helyén (a fázsválozás kövekezében) mndg áramlás csomópon, nyílásról vsszaverődő hullám eseén (a fázsok azonossága kövekezében) áramlásazonosság alakul k. A nyomás csomóponok az áramlás csomóponokhoz képes 90 fokos fázsszöggel elolan jelenkeznek. Az állóhullámok megfgyelheők a űzér, levegőcsaornák, gázvezeékek, füsjáraok hossza menén, a űzérben (lángcsöves kazánoknál s), füsjáraokban, a fő áramlás rányra merőlegesen s. A sorba kapcsol elemekben egydejűleg kalakuló, azonos frekvencájú állóhullámok egymás haásá erősík. Sebességhullám Nyomás csomópon Nyomáshullám Mozgás csomópon a f f 4 4 L f 3 f 4 f f 5 f 4 3 f 3 f Egyk végén nyo síp Mndké végén zár síp Mndké végén nyo síp 6.. ábra Állóhullámok kalakulása a rezonáor cső függvényében [6.] Ugyanazon rezonáorelemben a hullám alakja, lefuása a rezonáorelem kalakíásól, felharmonkusokól függően különböző lehe (6.. ábra). Jellemzésükre a 08

113 nyomáshullám maxmáls éréke és a rezgés frekvencája szokásos. A nyomás amplúdó nagysága gyakorla apaszalaok alapján ± 6-0 mbar nagyságrendben lehe, de rövd deg, 80 Hz rezonanca frekvenca melle ± 60 mbar éréke s megfgyelek [6.]. A hanghullámok frekvenca arományában rezgő állóhullámok zavaró hangjelenségekkel (brummogás) s járhanak. Gázlengések nemcsak a berendezések ndíásakor, üzeme közben, hanem a hdeg állapoban végze üzem próbák során s felléphenek, és súlyos sérülésekre vezehenek [6.]. Ezér bármlyen rezgés (lengés, zaj) eseén a folyamao meg kell szakían, és meg kell kezden az elődéző okok vzsgálaá, kküszöbölésé. Az állóhullámban kalakuló nyomásválozás a részecskék perodkus elmozdulásának függvényében [6.] a p x p sn sn m f 6. összefüggéssel közelíheő, ahol p nyomásválozás [N/m ], p abszolú nyomás [N/m ], polropkus kevő, hullámhosszúság [m], m maxmáls részecske elmozdulás [m], dő [s], f frekvenca [/s, Hz], x helykoordnáa, a hullám hossza menén [m]. A nyomás ngadozás maxmuma a / páralan számú öbbszörösevel megegyező fázsszögekhez arozó dőponokban: p pmax m 6. Az összefüggésből a mérésekkel meghaározo nyomásngadozás alapján a részecskék m [m] maxmáls elmozdulása megállapíhaó. Egy ado üzemállapoban kalakuló állóhullám hullámhosszúsága a f 6.3 a gázösszeéelől, hőmérsékleől függő a pv RT 6.4 hangsebességől függ. Ezzel magyarázhaó, hogy az egyk üzemállapoban (álaghőmérséklenél) zavaralanul működő berendezés egy másk üzemállapoban erős rezgésbe jön: A gerjesző frekvencának (vagy felharmonkusának) megfelelő hullámhosszúság ekkor (az új álaghőmérséklenél) egyezk meg a berendezés belső erének egyk méreével. Muán az ado méreekhez arozó sajáfrekvenca a erheléssel (hőmérsékle, sebesség nő) növekszk, így nagyobb erhelésen a rendszer a magasabb rendű felharmonkusokkal kerülhe vsszacsaol rezgésbe. A 09

114 Hangsebesség (m/s) hangsebessége a hőmérsékle melle (a polropkus kevő válozásán kereszül) a füsgázösszeéel válozása s befolyásolja, bár az 5. fejezeben megado összeéelű, jellemző (lgn, kőszén, fűőolaj, földgáz) üzelőanyagokra elvégze számíás csak mnmáls elérés mua (6.3. ábra) Bükkábrány lgn Lengyel Gaskohle Fűőolaj Földgáz I Füsgázhőmérsékle ( C) 6.3. ábra Hangsebesség füsgázokban Az egyes, L [m] méreel jellemezheő szerkeze elemekben leheséges sajá frekvencák (6.. ábra) egyk végén zár síp (kazánfal és szemben fekvő nyílás) eseén az n a f n L mndké végén zár (ké szemben fekvő kazánfal), vagy nyo (ké szemben fekvő nyílás) síp eseén a n a f n 6.6 L kfejezéssel, a hőmérsékle smereében számíhaók. Az n ényező éréke eszőleges egész szám lehe, n =0,, érékekre a hullámok alakja a 9.. ábrán láhaó. Az összefüggésekből láhaó, hogy az L mére válozaásával a leheséges sajáfrekvenca megválozahaó. Erre a gyakorlaban elsősorban füsgázhuzamokban van szükség, ahol elválaszó lemezek (gázurbnák uán hőhasznosíó kazánoknál csőaró falak,. 8. ábra) beépíésével a sajáfrekvenca lényegesen megnövelheő. A frekvenca mérésével az előbb összefüggések felhasználásával, az álaghőmérsékle smereében leheőség van az L jellemző mére (melyk felüleek közö alakul k a lengés) meghaározására (felharmonkus kalálására) s. Nyílások eseén azonban gondoln kell arra s, hogy a lengés a nyílásokon kereszül a csaornákra s kerjedhe [6.] és sorba kapcsol elemek együlengése fordul elő. 0

115 Srouhal szám Másodk felharmonkus Rezgések örvénylő áramlásból: A csőköeges hőcserélőkben kalakuló, áramlás ndukála lengések, és az ezekhez kapcsolódó zajok a csőköegen ááramló közeg akuszkus rezgéséből vagy a csövek mechankus rezgéséből származnak. Akuszkus rezgés a csövekről örénő Kármán féle örvénylés (6.4. ábra) eredményező leválás, vagy a csövek közö keskeny járaokbel áramlás nsablás dézhe elő. A domnáns oko a csőköegek keresz- és hosszrányú oszásvszonya melle az áramlás sebesség haározza meg ábra Kármán féle örvény Elol csőelrendezésre végze vzsgálaok alapján [6.3], nagyobb hosszrányú oszás eseén elegendő hely van a Kármán féle örvények kalakulásához, ksebb csőoszások eseén a füsgáz azonban csak rány váloza a csövek mögö, de örvény nem ud lérejönn. Egészen szűk hosszrányú oszások eseén, a csöveken bekövekező orlódás, perodkus rányválozaás ngázó mozgásra készehe az áramló közege, és ezzel gerjeszhe annak rezgésé (6.5. ábra). A gerjesző mechanzmusok, mn az ábra muaja a csőoszások függvényében a Kármán féle örvényleválásól, az örvényleválás nélkül áramlás rányválozaáson, az előző csősorokból klépő sugarak hullámzásán, felüközésén kereszül, a sugár nsabláság vezehenek. 4,5 4,0 Sugár nsablás 3,5 3,0,5 Sugár felüközés örvénylés nélkül,0,5 Áramlás rányválozaás örvénylés nélkül,0 /d=,4 0,5 /d=,656 0,0,0,5,0,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Kereszrányú oszásvszony Kármán féle örvények 6.5. ábra Srouhal szám elol csőelrendezésnél az áramlás jellege függvényében [6.3] A kísérleek fonos megfgyelése, hogy a ksebb csőoszásokhoz arozó nagy Srouhal (érelmezésé lásd később) számoknál a nagy sebességngadozás ellenére a csövek alg jönnek rezgésbe. Ennek az a magyarázaa, hogy a gyorsan rány válozaó gázáramlás eseén csak nagyon ks örvények válnak le a csövekről, és alg vagy nem alakul k a csőrezgés elődéző ellenáramlás. Így az erős akuszkus rezonanca (zaj) ellenére a csövek meghbásodásának veszélyével nem kell számoln. A gerjeszések szemponjából mérékadó csőoszás arományok elol (sakkáblás) csőoszásra [6.3] alapján a 6.6. ábrán láhaók. A csövek rezgése

116 Kereszrányú oszásvszony elsősorban a Kármán féle örvényleválással, csövek mögö örvényléssel egybeköö, áramlás anomálából adódk. 4 3 Kármán féle örvény gerjeszés Egyéb gerjeszések Ámene zóna 3 4 Hosszrányú oszásvszony 6.6. ábra Gerjesző haás a csőoszások függvényében [6.3] Soros csőelrendezések eseén a megfgyelések alapján,-4, közö, kereszrányú csőoszásoknál a zaj a ényleges rezgés felharmonkusakén jelenk meg. Ksebb csőoszásoknál az eredeleg öbbféle felharmonkussal s leheséges nagyfrekvencás rezgés a Re 6-6,4*0 4 elérésekor, 0,035-0,07 Srouhal számmal jellemezheő mélyfrekvencás rezgésre vál á. Az azonos csőelrendezésre leheséges öbbféle Srouhal szám arra mua, hogy ez eseben s a urbulens gázáramlás és nem a csövek mögö örvényleválás okozza a gerjeszés. Nagyobb Reynolds számok eseén a csőkerüle men leválás ponok vándorlásával smé megjelenő (cső kerüleek menén elolódó) örvényleválások veszk á az elsődleges gerjesző szerepe. Szűk csőoszások eseén a csövek közö gázáramlás, áramlás rányban erősödő örvénylése, adja a gerjeszés. Az újabb szakrodalom [6.9-6.] megkülönböze a Kármán féle örvénylés gerjeszee perodkus, a nagy sebességű áramlásnál, nagy amplúdójú elmozdulás okozó öngerjesző (fludelasc) és egyk előbb kaegórába sem arozó vélelen rezgés. Csövek körül örvénylés: A kalakuló f [/s] frekvenca a különféle csőelrendezésekre, csőoszásokra, kísérleek alapján meghaározo Srouhal számból állapíhaó meg: ahol Sr f d c Srouhal szám, d cső külső ámérője [m], c füsgáz sebesség [m/s]. Sr c f 6.7 d Bordázo csöveknél korrgál csőámérő kell fgyelembe venn [6.9]. d * b d ( D d ) 6.8 borda

117 Kereszrányú oszásvszony Kereszrányú oszásvszony Srouhal szám Srouhal szám ahol d a magcső külső ámérője [m], D a borda külső ámérője [m], b a borda vasagsága [m], borda bordák oszása [m]. Az eseben, ha borda a hőáadás javíására örvénykelő elemekkel rendelkezk, a borda vasagságakén a eljes szélessége kell fgyelembe venn. 0,5 /d=,5,0 0,9 d 0,4 0,8 0,3 /d=,5 /d=,0 d 0,7 0,6 /d= 0, /d=,5 /d=3 0,5 0,4 0,3 /d=3,94 /d=,53 0, 0, 0, /d=5,93 /d=7,5 0,0,0,5,0,5 3,0 3,5 4,0 Kereszrányú oszásvszony 0,0,0,5,0,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Kereszrányú oszásvszony a) Soros csőoszás b) Elol (sakkáblás) csőoszás 6.7. ábra Srouhal szám különféle csőelrendezésekre [6.] A Srouhal szám meghaározására zajmérések alapján összeállío dagramokkal (például 6.7. ábra) óvaosan kell eljárn. A Kármán féle örvényleválások okoza gerjeszésekre az ábra b) részleén megado Srouhal szám érékek jó egyezés muanak a [6.3] rodalomban smeree, sebességngadozásokból meghaározo később eredményekkel. Soros csőelrendezésnél az a) részleen megado érékek,-nél nagyobb kereszrányú oszás eseén használhaók, azzal hogy a kszámío érék a várhaó hangfrekvencának felel meg és a csövek gerjeszésé okozó frekvenca a 6.7 összefüggésből kszámío érék felének közelében van. 3,0 3,0,8 0,8,8,6,4, 0,6 0, 0,8,6,4,,00 0,40 0,35 0,30 0,5 0,3,0,8,6 0,3 0,40 0,9,4 0,5 0,5, 0,46,0,,4,6,8,0,,4,6,8 3,0 Hosszrányú oszásvszony,0,8,6,4, 0,80 0,70 0,60 0,50 0,45,0 0,4 0,6 0,8,0,,4,6,8,0,,4,6,8 3,0 Hosszrányú oszásvszony 0,5 a) Soros csőoszás b) Elol (sakkáblás) csőoszás 6.8. ábra Srouhal szám különféle csőelrendezésekre [6.9] 3

118 Az újabb szakrodalom [ ] a Srouhal szám felvéelére a 6.8. ábrán szereplő érékeke ajánlja. A VDI-Wärmealas [6.0-6.] a Srouhal szám számíására, pkus csőelrendezésekre számíás összefüggéseke ad meg. Amennyben az örvénylés haására a cső kérése az ámérő %-ánál nagyobb, öngerjeszés s felléphe. Perodkus gerjeszés haására akuszkus rezonancával nem kell számoln [6.0], amennyben Re d d < a Sr és mndg számoln kell akuszkus rezonancával, ha Re d d > b Sr A közbenső arományban nem leheséges az egyérelmű megíélés. Az előbb összefüggésben a Re számo az oszásközre meghaározo sebességgel kell számían. Az akuszkus rezonanca megelőzésére az rodalomban (pl.: [6.9]) más számíás módszerek s alálhaók. Öngerjesző rezgés: A szűk oszásközökben áramló közeg nsablása (az elmozduló cső, áramlásra kfeje vsszahaásával szabályszerűsödve) rezgésbe hozhaják a rugalmas csöve. Ilyen jelenség bekövekezhe [6.9-6.], ha a csövek közö hézagban a közeg a m ch a f d d 6.0 képleből számíhaó c h [m/s], csövek közö hézagra vonakozao, krkus sebességgel áramlk, ahol f a cső feléeleze lengésalakra vonakozó sajá frekvencája [/s], d cső külső ámérője [m], m a cső hosszegységre vonakozao fajlagos ömege [kg/m], a cső csllapíása, áramló közeg sűrűsége [kg/m 3 ], a, b kísérleek alapján meghaározo, csőelrendezésől függő állandók. Felvéelüknél fgyelembe kell venn, hogy a [6.9] rodalomban m és éréke vákuumra vonakozk, míg [6.0-6.] lyen ualás nem aralmaz. A csllapíás meghaározására [6.0-6.] adnak részlees ránymuaás. Álalában három ényező: a cső anyagáól, megfogásának kalakíásáól függő csllapíás, a csöveke körülvevő közeg fékező haásából adódó (gázoknál elhanyagolhaó) csllapíás, lleve a szerkeze elrendezésből (aláámaszások számáól, felfekvés felüle méreéől függően) adódó csllapíás vesznek fgyelembe. b 4

119 Vélelen (szochaszkus) gerjeszés ma rezgés: Ilyen rezgések kalakulása az áramló közeg spekráls energasűrűségéől, lleve a cső gerjeszések haására örénő kéréséől függ. Haásának megíéléséhez a cső f sajá frekvencájához arozó f d Sr 6. ch Srouhal szám fgyelembevéelével az rodalomban (pl: [6.0-6.]) megado összefüggésekkel meghaározo, dmenzó nélkül spekráls energasűrűségek alapján a különböző lengésformákra kszámíhaó a várhaó álagos (effekív) amplúdó. Haároló felüleek rezgése: Amennyben a ks frekvencájú űzér lengés nem csllapodk, állóhullám alakul k, a csőköegekben nem csllapodó lengések jönnek lére, és ha ezek frekvencája a füsjáraok, kazánes sajáfrekvencája közelében van, a kazánes s rezgésbe jöhe. Falazo kazánoknál a merevségből adódóan rezonanca nem jelenkezk, csak a kevésbé merev, füsgázoldal nyomásngadozás haására deformálódó membránfalaknál, lemezcsaornáknál. Ezeknél, súlyosabb eseekben, az génybevéelek cklusszáma a ks frekvenca ellenére, akár néhány nap ala elérhe a kfáradás eredményező éréke, és az érne szerkeze elem meghbásodha. B B ( 3 ) B ( ) Csuklós aláámaszású aró B 4,73 B 0,99 B 7, 85 Befogo aró 6.9. ábra Tarók lengése [6.6] Az eseleges rezgések kalakulása a kazánfalaza, lleve elsősorban a bandázsszerkeze merevségéől függ. A bandázsszerkeze kéámaszú arókból álló kererendszernek eknheő, amelyben az egyes elemek álalában csuklósan kapcsolódnak egymáshoz, de befogo kalakíás s előfordul. Az egyenes rúdnak eknheő kéámaszú arók [/s] sajá (kör) frekvencája az E I f B 6. 3 ml alakú képleel [ ], [6.0-6.] számíhaó, ahol f a aró egy ado lengésalakjához arozó sajá frekvenca [/s], B a aró aláámaszásáól, lengésalakjáól függő állandó, melye néhány jellemző esere a 6.9. ábra mua, E a szerkeze anyag rugalmasság állandója [N/m ], I a aró másodrendű nyomaéka [m 4 ], m a aró ömege [kg], l a aró hossza [m]. 5

120 Ampludó arány Az összefüggésből láhaó, hogy a merevség ( I ) növelése növel, a ömeg ( m ), karcsúság ( l ) növelése csökken a sajáfrekvencá. Az előbb, deáls eseől elérően a gyakorlaban a segédbandázsok, szgeelés növelhe a merevsége, ugyanakkor ömegük ellenées rányban ha a sajáfrekvencára. Ema, még a véges elemes programokkal meghaározo sajáfrekvencák hheőségével kapcsolaban s óvaosan kell eljárn. A p [N/m] egyenleesen megoszló erheléssel erhelnek eknheő, csuklós befogású bandázs lehajlása [6.7]: 4 5 pl y E I Ebből a aró merevségé a 6. összefüggés felhasználásával kszámíva y C K 6.4 p l m f megállapíhaó, hogy mnél ksebb a aró ömege és sajáfrekvencája, annál nagyobb klengések várhaók [6.]. Muán a űzér lengések nem zárhaók k, ksebb-nagyobb amplúdójú gerjeszésekkel mndg számoln kell. Ezér a kazánes sajáfrekvencájá kell kellő mérékben elhangoln, hogy a szerkeze elemek rezonancája mnden várhaó üzemállapoban elkerülheő legyen. A aró másodrendű nyomaékának növelésével a sajáfrekvenca megnövelheő [6.]: Im m fm f 6.5 I m m A sajáfrekvenca a arók merevíése melle rúgós megfogások, lengéscsllapíók beépíésével s növelheő. 3 δ=0 δ=0,5 0 0 Gerjesző frekvenca/sajá frekvenca arány 6.0. ábra Rezonanca kalakulása [6.4] A kazánes rezgésé csak akkor lehe bzonságosan elkerüln, ha a berendezés elemenek (legksebb) sajáfrekvencája a 6.0. ábrán bemuao, csllapíásól függő, amplúdó növekedésre vezeő gerjesző/sajá frekvenca arományon ±0-30%-al kívül esk [6.9]. Gyakorlaban álalában elfogadhaó, ha a szerkeze sajá frekvencája 0-5%-al nagyobb a várhaó gerjesző frekvencánál. A [] alapján a bandázsszerkezee úgy kell méreezn, bandázsávolságo úgy kell megválaszan, hogy a membránfal csövek sajá frekvencája 6 Hz, a bandázsarók sajá frekvencája (kéámaszú arókén számíva) pedg 3 Hz érékű legyen. Az európa gyakorlaban az állóhullámok (hallhaó) frekvenca arományában bekövekező kazánes rezgések megelőzésére s fel kell készüln. A üzelőberendezés és a kazán elhangolására számos, jól bevál megoldás fejleszeek k [6.]. 6

121 A üzelés folyamara haással levő szerelvényeke, mérőeszközöke, beavakozó elemeke az eseleges vsszacsaolás elkerülésére fx, nem rezonáló szerkeze elemekre kell felerősíen olyan eseekben s, amkor a ervező nem ar a berendezés rezonancából adódó meghbásodásáól, de a rezonanca bzonyos üzemállapookban felléphe. Tüzelés begyújása: Az előzőekben bemuao, üzemközben kalakuló lengések melle a kazánok ndulásakor, leállásakor s jelenős nyomásngadozások jöhenek lére. Az ndíás megelőzően a kazánok űzeré álalában környeze hőmérsékleű (eseleg gőzfűésű kalorferrel ks mérékben előmelegíe) levegő öl k. Üzem közben kese kazánoknál s az égőgyújás megelőző a eljes kazánérfoga 3-5- szörösé kevő előszellőzeés haására a űzere kölő közeg hőmérséklee lényegesen ksebb a űzérfalak hőmérsékleénél. A begyújáshoz, amely égőnkén külön-külön örénk, üzembe kell helyezn a gyújóberendezés (szénporüzeléseknél a gyújóégőke), majd ez köveően megkezden a üzelőanyag bevezeés. Normál eseben a üzelőanyag azonnal meggyullad és nagyobb nyomáshullám nem alakul k. Kedvezőlen eseben a üzelőanyag a bzonság dőn belül, amely fűőolaj üzelésnél 5, gázüzelésnél másodperc [8], égés nélkül áramolha a űzérbe és előfordulha, hogy csak a bzonság dő legvégén, egydejűleg lobban be. Ekkor, a rövd dőn belül lejászódó égés nyomáshullámo eredményezhe [6.]. V m a 6.. ábra Tüzelés begyújása Az uóbb folyama leegyszerűsíve az Oo moorokban lejászódó égés folyamahoz hasonlíhaó. A űzérbe bejuó m a ömegű üzelőanyag (6.. ábra) az elégéséhez szükséges levegővel az elméle égés hőmérséklere melegszk, érfogaa a környező gázömege mozgásba hozva, azzal keveredve az erede öbbszörösére nő. Muán a űzérből, a felmelegede égésermék érfoga növekedése haására, kszoruló közeg csak fokozaosan ud ávozn, gyors nyomásnövekedés kövekezk be. A nyomásnövekedés vsszaha a levegő és üzelőanyag bevezeésre így a űzér lengéseknél emlíe folyama s kalakulha. Normál eseben az égés folyama sablzálódása uán a űzérnyomás egyensúly érékre áll be. A érfoga növekedés csak a fajlagos füsgázmennységnek megfelelő közegmennység felmelegedésé feléelezve ahol m a ' V V m a ' V fg ' 0 73 V 6.6 k 73 a lev a űzérbe bejuó üzelőanyag mennység [kg], fajlagos füsgázmennység [kg/kg], 7

122 fg füsgáz sűrűsége [kg/m 3 ], 0 k a elméle égés hőmérsékle (meghaározásá lásd 5.4,.45a képleeknél az 5.5 fejezeben) [ C], a űzere a belobbanás elő kölő közeg hőmérséklee [ C], a üzelőanyag sűrűsége [kg/m 3 ], a űzere a belobbanás elő kölő közeg (levegő) sűrűsége [kg/m 3 ]. lev A nyomásnövekedés akkor lenne maxmáls, ha a űzérből semenny közeg sem udna ávozn, állandó érfogaú állapoválozás kövekezne be. A valóságban a közeg részben ávozása, a űzérfal és a közeg közö hőcsere ma a ényleges nyomás az lyen módon számíhaó éréknél bzonyosan ksebb lesz. Így gyakorla szemponból az állandó érfogaú állapora kadódó érék fgyelembe véele erősen konzervaív megközelíés jelen: 73 pmax p 6.7 k 73 ahol p max a nyomáshullám elméle, maxmáls éréke [bar], p a űzere a belobbanás megelőzően kölő közeg nyomása [bar], a űzere kölő közeg álaghőmérséklee a lobbanás köveő állapoban [ C]. A gyakorlaban leheséges érékek érzékeleésére a 6.. ábláza egy olaj-, földgázüzelésű besugárzo űzerű és egy olajüzelésű lángcsöves kazánra végze számíások eredménye muaja be. 6.. ábláza Besugárzo űzerű kazán Lángcsöves kazán Tűzér érfoga m 3 65,5 0,9 Bzonság dő sec 5 5 Tüzelőanyag mennység kg,77 0,78 0, Térfoga növekedés m 3 4, 7,5 7,9 Hőmérsékle-növekedés C 5,5 6,0 567,5 Elméle nyomásnövekedés mbar 78,0 55, 96,5 Az elméle érékekből láhaó, hogy míg nagyobb űzereknél, a öbb égőből adódóan, vszonylag ks eljesíménnyel végze begyújás a membránfalak szokásos, mbar méreezés nyomásánál lényegesen ksebb nyomáshullámo déz elő, addg lángcsöves kazánoknál a nagy érfoga hőerhelésű, fajlagosan ksebb űzérbe, egy üzelőberendezésen bejuó üzelőanyag mennység az égő még mnmáls (példában 0%-os) eljesíményre vsszaszabályozva s, elméleleg csaknem bar nagyságú úlnyomás eredményezhe. A énylegesen várhaó úlnyomás mérlegeléséhez fgyelembe kell venn az s, hogy a besugárzo űzerű kazánoknál a bőséges kereszmeszeű és érfogaú füsjáraok a lángcsöves kazánok füscsövenek szűk kereszmeszeéhez vszonyíva lényegesen gyorsabb águlás esznek leheővé, így arányaban s ksebb nyomáshullám alakul k. Tűzér robbanás: Az égők begyújásánál kedvezőlen eseben jelenkező belobbanáshoz hasonló folyama, ömörelen üzelőanyag adagoló szelepek eseén 8

123 s előfordulha: a kellő deg, levegőmennységgel végze előszellőzeés érdemben eredményelen lesz, mvel folyamaos üzelőanyag bevezeés örénk égés nélkül. Így a begyújás megkezdésekor arányaban lényegesen nagyobb üzelőanyag belobbanására kerülhe sor a űzérben, amely a űzér felszakadásával (héköznap elnevezéssel űzérrobbanással) járha. Korábban ezek ellen kellő felüleű, számú robbanóajó (a űzér nyomás megengede érékre növekedésekor knyíló, majd vsszazáródó súly, rúgós erhelésű fedél, 6.. ábra) beépíésével, lleve felhasadó, felnyíló lemezzel fede nyílás kalakíásával védekezek, amelyeke a környeze, kezelőszemélyze sérülésének elkerülésére erelőburkolaokkal láak el, vagy a személyze arózkodás helyén kívül helyezek el. Membránfalas kazánoknál felhasadó sarkok (ké oldalfal csalakozásánál örénő) kalakíása s szóba jöhe []. A fűőfelüleek mögö elhelyeze robbanó fedeleke a hőveszeség, deformácó csökkenésére űzálló anyagból készíe árnyékoló árcsákkal s véden kell. Nagyobb űzér nyomásoknál nehézsége jelen a légömör zárás megfelelő kalakíása, mvel az eseleges folyamaos, meleg közegkáramlás deformálhaja a fedele, szennyez a kazánház légeré, szénporüzelés eseén kporzás s elődézhe. Tömíő felüleek kalakíása Hőálló ömíő zsnór Kúpos ömíő felüle Áör árnyékoló árcsák a) Bllenő robbanó fedél b) Rúgós robbanó fedél 6.. ábra Robbanó fedelek Különösen kedvezőlen eseben a robbanóajó beépíése sem nyúj elég védelme, az égőszekrény lángcsöves kazánoknál bekövekező leszakadása halálos balesee s eredményeze. A bzonságos megoldás az ellenőrzö üzelőanyag bevezeés (keőzö, közbenső ehermenesíéssel elláo üzelőanyag szelepek), a üzelőanyag bevezeés megkezdése elő működésbe hozo gyújóberendezés, olajüzelésnél a bzonság dő csökkenése jelen, amellyel a begyújásnál jelenkező nyomáshullámok megelőzheők, a űzérrobbanások pedg nagy valószínűséggel kzárhaók. Mndezek ellenére az európa bzonság szabályzaok (.. fejeze, [8]) jelenleg s előírják kellően méreeze robbanóajók kalakíásá. A engeren úl gyakorlao összefoglaló [] rodalom azonban már múl dőben beszél a ksebb kazánoknál egykor alkalmazo robbanó ajókról. Az eseleges úlnyomásoka robbanásálló kalakíás eseén a megfelelően méreeze szerkeze elemeknek, bandázsoknak kell felvenn. A robbanás nemcsak a űzérben, hanem a üzelőberendezés, kazán egyéb részeben s bekövekezhe. Ezek védelmére [6.3] a robbanásbzos kalakíás, robbanó fedelek elhelyezése, lleve auomakusan vezérel, robbanás elnyomó rendszerek beépíése alkalmazhaók. Robbanásbzos kalakíás eseén a szlárdság méreezés a maxmáls robbanás nyomásra kell elvégezn. A robbanó fedeleknek meg kell feleln a vonakozó előírásoknak, mnőségüke kísérleekkel ellenőrzn kell [6.4]. Méreezésüke a vonakozó szabványok (a könyv összeállíásának dején 9

124 például [ ]) alapján kell elvégezn. A haályos szabványokban smeree számíások a érfoga melle a maxmáls robbanás nyomásból, robbanás nyomásnövekedés sebességből, a robbanó fedél alkalmazásával elérn kíván csökkene robbanás nyomásból és a robbanó fedél nyás nyomásából ndulnak k. A robbanó nyílások mnmáls kereszmeszeé az előbb jellemzőkől, arályalakól függő emprkus képleekből lehe kszámían. Az anyagjellemzőkől, keveredés arányokól, kezdő nyomásól, hőmérsékleől függő maxmáls robbanás nyomás, lleve a robbanás nyomásnövekedés sebesség megállapíása kísérle vzsgálaok alapján örénk [6.7]. Néhány, jellemző engerenúl szénféleségre [6.8] alapján a 6.. ábláza aralmaz adaoka, amelyekből láhaó, hogy még azonos oszályba (5.. ábláza) arozó szenek eseén s nagy elérés muakozha a robbanás jellemzőkben. A szenek lló- és nedvességaralmának maxmáls robbanás nyomásra, és nyomásnövekedés sebességre gyakorol haására [6.9] közöl dagramoka. Robbanás nyomásnövekedés sebesség bar,m/s ábláza [6.8] Maxmáls robbanás nyomás bar Sub-bumnous coal 09 7, Bumnous coal 54 7, Bumnous coal 9 9, Bumnous coal 55 9,0 Lgne 3 9, Földgázra [6.7] bar kezdőnyomás, 0 mol% meán-levegő keverés arány, 0-40 C gyulladás hőmérsékle eseén 75,3-78,9 bar-m/s robbanás nyomásnövekedés sebessége ad meg, amely 5 bar kezdőnyomás eseén 94,3-85, bar-m/s érékre emelkedk. A maxmáls robbanás nyomás bar (amoszférkus) kezdőnyomásnál, 0 C gyulladás hőmérséklenél 8,3 bar-ra adódo. Tüzelés kesése, leállíása: A üzelőberendezések leállíásánál, üzem közben kesésénél a begyújással ellenées folyama jászódk le: a űzere, füsjáraoka kölő közeg gyors lehűlése, érfogacsökkenése. Muán a érfoga kegyenlíődés a hőmérsékle csökkenéséhez vszonyíva lassúbb folyama, ámeneleg gyors nyomáscsökkenés kövekezk be, amely néhány lengés köveően megszűnk. A 6.3. ábra egy olajüzelésű, besugárzo űzerű oronykazánon elvégze kísérle [6.4] eredményé muaja, vázlaosan. A űzérben bekövekező gyors nyomáscsökkenés kegyenlíődése ermészees úon a kémény felől (a kémény klépés ponján a nyomás nem válozk), lleve meserségesen (aláfúvó venláorral segíve) a levegőrendszer felől kövekezhe be. Uóbb a levegőcsappanyúk záró állásba kerülése, levegő aláfúvó venláor vsszaszabályozása, leállása ma azonban álalában elhanyagolhaó jelenőségű. Kedvezőlen füsgázelszívó venláor vezérlés kalakíásnál a (például erelőlapáok zárása kövekezében) lecsökkenő áramlás kereszmeszeek ma a kémény felől kegyenlíődés s lassulha []. Az 3 A robbanás nyomásnövekedés sebesség vzsgálaa előír alakú [6.7] arályokban örénk és a dp / d (bar/s) nyomásnövekedés gradens a arályérfoga fgyelembevéelével a dp / d V összefüggéssel m 3 érfogaú arályra számíják á. Ezér szerepel a mérékegység számlálójában a m. / 3 0

125 Nyomás (mm v.o.) Nyomás (mbar) ábrán bemuao eseben a kémény felől kegyenlíődés magyarázza, hogy a kémény elő nyomás mnmuma dőben megelőz a űzér nyomás mnmumá Tüzelés leállíása Tűzér, égők magasságában Kémény elő Idő (sec) ábra Nyomáshullám üzelés leállíása uán [6.4] Ké erhelésen elvégze mérések alapján [6.4] a 6.4. ábrán vázol nyomáslefuás smere. Az ábra alapján láhaó, hogy a berendezések leerhelésével, a üzelőberendezések vsszaszabályozásával, fokozaos leállíásával, végze normál leállíások eseén a nyomásngadozás és ezzel a berendezés meghbásodásának veszélye csökken Normál üzem Tűzérben Léghevíő elő Mnmáls nyomás vész leállíásnál Kémény elő Kémény elő Tűzérben Léghevíő elő Kazán eljesímény (/h) 6.4. ábra Nyomásngadozás üzelés leállíása eseén [6.4] A nyomás mnmumának elméle éréke állandó érfoga melle nyomásválozás feléelezve számíhaó: kesés 7 p mn p 6.7a 73 ahol a kesés, leállíás köveő álagos űzérhőmérsékle [ C], kesés a kesés, leállíás megelőző álagos űzérhőmérsékle [ C]. A 6.7a képleből kadódó érék a énylegesen várhaó mnmáls nyomásnál lényegesen ksebb, mvel a gyakorlaban a hőmérsékle csökkenés nem ugrásszerű, és a nyomás kegyenlíődése azonnal megkezdődk. A valóságo jól közelíő p [N/m ] érékek meghaározására [6.4] a kövekező összefüggések felhasználásá javasolja:

126 L / p ca 6.8 ahol L az áramlás ú menén súlyozo, álagos közeg sűrűség [kg/m 3 ], c a L c T L / c L L / T az áramlás ú menén súlyozo, álagos áramlás sebesség [m/s], L R az áramlás ú menén súlyozo, álagos hangsebesség [m/s], az -edk, elérő hőmérsékleel, sebességgel jellemezheő áramlás szakasz (űzér, fűőfelüleek, levegő, füsgázcsaornák, kémény, sb.) hossza [m], álagos sűrűség az -edk, elérő hőmérsékleel, sebességgel jellemezheő áramlás szakaszban [kg/m 3 ], álagos sebesség az -edk, elérő hőmérsékleel, sebességgel jellemezheő áramlás szakaszban [m/s], álagos hőmérsékle az -edk, elérő hőmérsékleel, sebességgel jellemezheő áramlás szakaszban [K].

127 Nyomáslefuás Nyomáslefuás Nyomáslefuás Nyomáslefuás 6.. Levegőelláás, légechnka számíások Levegőelláás: A kazánok levegőelláásának kalakíása elsősorban a kazán konsrukcójáól függ. Alapveően három féle megoldás alkalmaznak: Füsgázelszívás ermészees huzaal, vagy füsgázelszívó venláorral (6.5. ábra). A gyakorlaban amoszférkus üzelésnek neveze megoldásmódnál a kazán űzerében, füsgázjáraaban a nyomás ksebb a légkör nyomásnál. Elsősorban akkor kell alkalmazn, ha a berendezés falazarendszere nem elég ömör és meg kell akadályozn, hogy a kazánház légerébe égésermékek áramoljanak k. Ugyanakkor a ömörelen falazaon hams levegő áramolha be, amely ronja a kazán haásfoká, ezér a űzér huza ( p, [N/m ]) nagysága a néhány Pa éréke nem haladhaja meg. A ermészees huzaal üzemelő amoszférkus üzelés alkalmazhaósága függ a üzelő berendezésől s: csak a ks nyomáskülönbség álal leheővé e ks égés levegő áramlás sebességek eseén s megfelelően kégeheő üzelőanyagok (gázok, könnyen párolgó üzelőolaj, rosélyon égő szén, bomassza, sb.) eseén képzelheő el. Füsgázelszívó venláorral eszőleges kazánellenállás eseén alkalmazhaó. g h r o g h E m n o p p a) Füsgázelszívás ermészees huzaal b) Füsgázelszívás venláorral 6.5. ábra Amoszférkus üzelés (Jelölések érelmezése a 6.3. áblázaban) Füsgáz elszívás ermészees huzaal, levegő bevezeés aláfúvó (ksebb berendezéseknél égőbe épíe) venláorral (6.6. ábra). A kazán űzerében, füsjáraaban úlnyomás alakulha k. Amennyben a nyomás a kazán eljes hossza menén nagyobb a légkör nyomásnál, hamslevegő beöréssel nem kell számoln. Csak megfelelően ömör falaza, szerkeze kalakíás eseén alkalmazhaó. A T a b c d e f g h j k l E o A T g h r o p p a) Túlnyomásos üzelés aláfúvó venláorral 6.6. ábra Túlnyomásos üzelés b) Túlnyomásos üzelés égőbe épíe venláorral Nagyobb eljesíményű par, erőműv kazánoknál mnd levegő aláfúvó mnd füsgázelszívó venláor alkalmaznak (6.7. ábra). A venláorok szállíómagasságának megválaszásával elérheő, hogy a űzér nyomás ksebb legyen a légkör nyomásnál (közvelen befúvású szénelőkészíő rendszerrel 3

128 Nyomáslefuás épíe szénporüzelésű kazánok), vagy a űzérben úlnyomás alakuljon k. A üzelésechnkában megsmer előnyök ma úlnyomásos üzelés célszerű alkalmazn. A T a b c d e f g h j k l E m n o p 6.7. ábra Levegő aláfúvó és füsgázelszívó venláorok együes alkalmazása Az egyes szakaszok nyomásveszeségének meghaározása számíással, vagy a kazánhoz beépíe berendezések gyárónak, szállíónak adaa alapján örénk. A nyomáslefuás bemuaó 6.7. ábrán, lleve a jelölések érelmezésé elősegíő 6.3. áblázaban az eselegesen beépíe nrogénoxd menesíő (DENOX), kénleválaszó (DESOX) berendezéseke nem üneük fel. Alkalmazásuk eseén ezek nyomásveszeségé s fgyelembe kell venn. Hasonlóan majd a kereskedelm éresége köveően alkalmazhaó széndoxd leválaszó (CCS) berendezéseke s lleszen kell a kazánhoz ábláza Jel Szakasz megnevezése Jelölés Meghaározás a Szívóvezeék a kalorferg p Sz Számíandó b Szívó hangompíó, kalorfer pka Gyáró adaa alapján c Kalorferől az aláfúvó venláorg p Sz Számíandó d Venláoról a léghevíőg p L Számíandó e Léghevíő levegőoldal plh Számíandó f Léghevíőől égőg p L Számíandó vagy gyáró adaa alapján g Tűzér p Számíandó h Fűőfelüleek p ff Számíandó Füsgázcsonkól léghevíőg p F Számíandó j Léghevíő füsgázoldal plhfg Számíandó vagy gyáró adaa alapján k Léghevíőől pernyeleválaszóg p F Számíandó l Pernyeleválaszó ppl Gyáró adaa alapján m Pernyeleválaszóól elszívó venláorg p F 3 Számíandó n Elszívó venláoról kéményg p F 4 Számíandó o Kémény pk Számíandó vagy ervező adaa alapján r Rókaorok pr Számíandó A Aláfúvó venláor pny Számíandó, kválaszandó T Égő (üzelőberendezés) pe Számíandó vagy gyáró adaa alapján E Füsgázelszívó venláor psz Számíandó, kválaszandó A nyomáslefuásoka bemuaó ábrák, lleve a 6.3. ábláza alapján a levegő aláfúvó venláor szállíó magassága: 4

129 pny psz pka psz pl plh pl pe p 6.9 a szívó hangompíó, kalorfer, léghevíő, üzelőberendezés, levegőcsaornák ellenállásáól és az elérn kíván űzér nyomásól függ. A füsgázelszívó venlláornál a űzér nyomás és a űzér, füsjáraok, füsgázcsaornák, léghevíő, eseleges pernyeleválaszó, DENOX, DESOX ellenállása melle a kémény haásá p ) s fgyelembe kell venn: ( k psz p p p ff pf plhfg pf ppl pf 3 pf 4 pk 6.0 A ábrákon a űzérre (g szakasz) a nyomáslefuás csökkenő vonallal aduk meg. A űzér végén, az égősíkhoz vszonyíva, a űzér magasságáól függően, a kéményhaás kövekezében, a gyakorlaban a nyomás növekedhe s (lásd a 6.9. ábrá és a kapcsolódó magyarázao)). Nyomásveszeségek: Az egyes szakaszok nyomásveszesége a 3.4. fejezeben levezee, súrlódás-, geodekus-, gyorsíás nyomáskülönbsége összegző képle dp dp dp dp 6. dz dz s dz f dz a alapján számíhaó. A gyakorla alkalmazás során a képle egyszerűsíheő: a belépő és klépő kereszmesze közö magasság különbség és sűrűségválozás hányában a geodekus nyomáskülönbség, sűrűség-, sebességválozás hányában a gyorsíás nyomáskülönbség elhagyhaó. A szokásos formában felírva, a kereszmesze válozásoknál az eseleges gyorsíás, lassíás nyomáskülönbsége veszeségényezővel [6.4] fgyelembe véve, az elem szakasz nyomásveszesége: l G G von p H g k d von 6. ahol csősúrlódás ényező, l szakasz hossza [m], d egyenérékű ámérő [m], csőköeg, hely ellenállás, rányelerelés, elágazás, becsalakozás veszeségényezője, kereszmesze válozás veszeségényezője, G álagos ömegáram sűrűség [kg/m s], G von ömegáram sűrűség a (kereszmesze válozás ma) gyorsíás, lassíás vonakozaás kereszmeszeében [kg/m s], álagos sűrűség [kg/m 3 ], von sűrűség a gyorsíás, lassíás vonakozaás kereszmeszeében [kg/m 3 ], k környeze levegő sűrűsége [kg/m 3 ], H magasság különbség a szakasz kezdő és végponja közö [m]. Amennyben a csőköegekben a hőmérsékle-csökkenés ma a közeg sűrűsége, sebessége válozk, az ebből adódó mpulzusválozás s fgyelembe kell venn [6.3]: 5

130 ahol G U p G U G E 6.3 U E ömegáram sűrűség a fűőfelüle uán csaorna kereszmeszeben [kg/m s], G E ömegáram sűrűség a fűőfelüle elő csaorna kereszmeszeben [kg/m s], sűrűség a fűőfelüle uán csaorna kereszmeszeben [kg/m 3 ], U sűrűség a fűőfelüle elő csaorna kereszmeszeben [kg/m 3 ]. E A csősúrlódás ényezőre, lleve az egyes veszeségényezőkre a vonakozó szakrodalomban (például: [6.0]-[6.5]) bőséges nformácó alálhaó, így ezeke részleeben a csőköegek, lleve a regeneraív léghevíők számíásá kvéve nem smerejük. Nyomásveszeség csőköegekben: A csőköegeken kelekező p [N/m ] nyomásveszeség számíásánál az egy csősorra, kísérleekkel, meghaározo áramlás veszeségből kell knduln [6.3]. A számíásnál fgyelembe kell venn, hogy a vzsgálaok álalában sza, lerakódásmenes csövekkel örénnek, amelyekhez vszonyíva a lerakódások kövekezében csökken az áramlás kereszmesze, megválozk a cső érdessége, proflja. Ezek nyomásveszeségre gyakorol haásá egy, a sza csőre vonakozó veszesége növelő, (hasonló csőoszással épíe, azonos, hasonló üzelőanyaggal működő kazánon szerze) gyakorla apaszalaok alapján becsül korrekcós ényezővel veszk fgyelembe. Ezzel: G p A cs N 6.4 ahol a 6. képle jelölésen úlmenően: A a fűőfelüle szaságáól függő ényező (6.7. ábláza), cs csősor veszeségényezője (6.5 képle), N a csősorok száma, lleve amennyben a legszűkebb kereszmesze elol csőoszásnál álósan alálhaó, a csősorok számánál eggyel kevesebb, G az álagos ömegáram sűrűség a legszűkebb kereszmeszeben [kg/m s]. Veszeségényező sma csövekre: A cs veszeségényező [6.3] alapján a cs l z l m f f e f 6.5 z az < Re <3*0 5 és N 5 arományban rendelkezésre álló mérés eredmények alapján kdolgozo kfejezéssel számíhaó. Az egyes ényezők, lleve a kevő érelmezésé, számíás összefüggése, soros és elol csőoszásra a 6.4. ábláza aralmazza. A áblázaban a csőoszások jelölése azonos az 5.5. ábrán vázol jelölésekkel. Az zoermkusól elérő áramlás haásá fgyelembe vevő f z l és f z korrekcós ényezők képleeben a f vszkozás a közepes falhőmérséklere számío éréke jelöl. A 6.5 kfejezésben az első l f z l ag a lamnárs áramlás, a m másodk f f e z n n ag a urbulens áramlás haásá vesz fgyelembe. Amennyben Re <0, a másodk (urbulens) ag elhagyhaó. A 0 4 < Re <3*0 5 6

131 7 arományban csak a másodk ago kell fgyelembe venn. Ebben a arományban az e m ényező éréke gyakorlalag eggyel egyenlő ábláza [6.3] Soros csőoszás Elol (sakkáblás) csőoszás l Re f a l Re f a l / 0, Re f a 0,5 Re f a al f,6 4 0,75 0,6 / 80 d d d d d eseén , d d,, d / d d eseén,6 4 0,75 0,6 / 80 c d d ahol d d c a f 0,03 0 0,85 0,94, 0,,5) / ( 0,47,3 0,6 d d d d 3 3,08 0,0 0,4 0,85,,5 d z l f n f n f z f 0,4 f 4 0, f n f 5 0 N arományban 0 N d 0 N arományban 0 n f 5 0 N arományban d d eseén 0 N d egyébkén 0 N d d c 0 N arományban 0 n f

132 m n Re N 0 arományban 0,5 N 0, Re d N 0 arományban 4 d 0,57 Re 0,5 0,5 Re N 0 arományban 0,5 N 0, Re d N 0 arományban 0,57 4 d 0,5 0,5 Re Veszeségényező bordás csövekre: Bordás csövek eseén a 6.4 képleben a cs veszeségényező a 6.5. áblázaban [6.3] megado összefüggésekkel számío, mnegy ± 5% ponosságú érékekkel kell fgyelembe venn. N <5 eseén a képleekből számío veszeségényezőke a 6.6. áblázabel korrekcós ényezőkkel növeln kell. cs 0 Soros csőoszás 3 Re 0 arományban 0,55 0,5 0,7 90 Re 0 d d 3 5 Re 0 arományban 0,55 0,5 0,5 3Re 0 d d d borda d borda 5 6 Re,4*0 arományban 0,74 d,8,8 0,55 0,5,8 borda d d h d borda h d h d borda borda,4,4, ábláza [6.3] Elol (sakkáblás) csőoszás 3*0 3 4 Re 4*0 arományban 0,5 0,7 0,5 0,3 borda hborda 5,5Re d d d 4*0 4 6 Re,4*0 arományban 0,5 0,7 borda hborda 0,3 d d d 0, ábláza [6.3] N Soros csőoszás Elol (sakkáblás) csőoszás,5,,5,5 3,,5 4,0,05 Nyomásveszeség regeneraív léghevíőkben: A regeneraív léghevíők levegő, lleve füsgázoldal ellenállásá a lemezbeéek ípusa, a fűőfelüleek magassága melle, a bevezeő csaornák kalakíása s befolyásolja. Ugyans a levegő és füsgázcsaornák kereszmeszee ksebb a levegő, lleve füsgázszekor kereszmeszeénél, és a bővülő csaornákban kalakuló áramlás egyenlőlenség egyenlőlen közegáram eloszlás eredményez a fűőfelüleekben. Az egyenlőlensége egy =0,77-0,90 nagyságú kereszmesze csökkenés ényezővel javasolják fgyelembe venn [6.7]. Így a nyomásveszeség meghaározása a hőmérsékle-válozás ma gyorsulásból, lassulásból adódó nyomásválozás s fgyelembe véve, a 8

133 G f H Z p, v d k be képleel leheséges, ahol G az áramló közeg ömegáram sűrűsége [kg/m m s], számíása a G Ax kfejezéssel örénhe, ahol az m ömegáram helyébe az 5.. ábra szern jelölések fgyelembe véelével füsgázoldalon az m, levegőoldalon az m éréke, az x érrész arány helyébe a füsgáz, lleve levegőoldal érrész arányá kell behelyeesíen, v beépíe elemípusól függő porozás ényező, kereszmesze csökkenés ényező, d a beépíe elemípusra jellemző hdraulkus ámérő [m], az áramló közeg (levegő vagy füsgáz) közepes sűrűsége [kg/m 3 ], k a levegő vagy füsgáz sűrűsége a fűőfelüleből örénő klépésnél [kg/m 3 ], be a levegő vagy füsgáz sűrűsége a fűőfelülebe örénő belépésnél [kg/m 3 ], Z az egymás fele réegek száma, n Gd f B v nyomásveszeség ényező, az összefüggésben B, n a beépíe elemípusra jellemző, Reynolds számól függő állandó, a gyárók adaa alapján (például ábláza), az áramló közeg dnamkus vszkozása [kg/ms], más forrás hányában az 5.85 képleel számíhaó. Elpszkolódás haása: Már ualunk arra, hogy a lerakódások kövekezében csökken az áramlás kereszmesze, megválozk a csövek érdessége, proflja, ema növekszk a fűőfelüleek, füscsaornák ellenállása, amelye az A fűőfelüle szaságáól függő ényezővel lehe fgyelembe venn. A VDI Wärmealas szern csőköegekben, sza felüleek eseén A =,0; szennyeződö felüleek eseén elérhe az A =,5 éréke [6.3]. Más ípusú fűőfelüleekre, [4] alapján a 6.7. áblázaban alálhaók érékek. V 6.7. ábláza [4] Kőszén Laza lerakódás Ragadós lerakódás Fűőolaj Földgáz Scho ípusú fűőfelüleek, Túlhevíők vízsznes huzamokban,,8 (koromfúvással) Túlhevíők (koromfúvással),,0 Tápvíz előmelegíők,,,,0 Bordás csöves ápvíz előmelegíők, Ksebb kazánok konvekív elgőzölögeő,0-,5 Regeneraív léghevíők,5 Csöves léghevíők, Levegő be-, ászökés: Falazaon á örénő szvárgás elsősorban hagyományos falazaú kazánoknál fordul elő. Membránfalas kazánoknál, gázurbnák uán L fol 9

134 hőhasznosíó kazánoknál eljesen, skn casng burkolaok eseén a rosszul kveleze csőávezeéseke kvéve, normál üzemben kzárhaó. Önövas elemekből összeállío fűőfelüleeknél, regeneraív (ljungsröm) léghevíőknél mndg előfordul. Az áramlás rány a nyomáskülönbségől (melyk oldalon nagyobb a nyomás) függ. Elvleg füsgáz káramlás, ászökés s leheséges lenne, ennek megakadályozására azonban, mn a ábrákon megfgyelheő, a füsgáznyomás az eseleges elszívó venláor uán szakasz kvéve mndg ksebb a levegő oldal nyomásnál, így a gyakorlaban csaknem kzárólag levegőbeszökés fordul elő. A m L [m 3 /h] falazaon kereszül örénő levegőbeszökés (5.. ábra) nagysága a fal ömörségéől, méreeől és a nyomáskülönbségől függ [7]: ahol F p m L 6.7 s a falaza fajlagos levegő áeresző képessége [m 3 m/m,mbar,h], éréke hagyományos églafalazaokra,-,8, száraz, nem repedeze, habarccsal kölö fugákra 0,7-,3 [m 3 m/m,mbar,h], F a falaza burkoló felülee [m ], p s nyomáskülönbség a falazaban [mbar], a falaza vasagsága [m]. Falazo burkolaú kazánoknál, lleve önövas elemekből összeállío fűőfelüleeknél, csöves léghevíőknél, bonhaó nyílásokkal elláo szerkeze elemeknél álalában előírák a levegőbeörés megengede (maxmáls) éréké. Néhány példa (a légfelesleg ényező névleges érékének százalékában) [6.7]: Túlhevíők, újrahevíők, vízhevíők fokozaonkén Önövas vízhevíő, léghevíő 0 Csöves léghevíő fokozaonkén 5 Lemezáskás, csaornás léghevíő 7 Ljungsröm léghevíő 0 Vllamos pernyeleválaszó 0 Ászökések ljungsröm léghevíőben: Regeneraív léghevíőknél a füsgázoldalnál nagyobb levegőoldal nyomás kövekezében a kövekező szvárgások fordulhanak elő (6.8. ábra): Hdeg ( H l ), lleve meleg ( M l ) levegő ááramlás a homlokfelüle ömíéseken, Levegő ászállíás ( F l ) a fűőfelüle forgása kövekezében, a füsgázszállíás ( F fg ) részben ellenéelezhe, Levegő ááramlás a kerüle ( M - M 4 ) és palás men ( M 5 ) ömíések melle. A levegő ááramlások nagysága az m A p 6.8 alakú összefüggéssel számíhaó, ahol a ömíéseken lévő ömörelenség alakjáól függő konrakcós ényező, A a ömíéseken lévő ömörelenség kereszmeszee [m ], 30

135 p nyomáskülönbség a ömörelenség ké oldala közö [N/m ], a ömörelenségen ááramló közeg sűrűsége [kg/m 3 ]. Füsgáz oldal M 4, p4, 4 Levegő oldal p,, M H l p fg M 5 F l F fg M 3, p3, 3 p,, M l M plev 6.8. ábra Regeneraív léghevíők szvárgása [6.8] Az összefüggés alkalmazásánál a gyakorla nehézsége a ömörelenség ényleges kereszmeszeének és konrakcós ényezőjének felvéele jelen, mvel rendszern egy, a forgás közben felmelegedő, lehűlő, így a gyárásechnológa adoságokól függően s válozó alakú forgórész melle nyílás kereszmeszeé, konrakcós ényezőjé kellene fgyelembe venn. Ezek hel érdemlő megállapíására, csak öbb berendezésen elvégze mérések alapján van mód. Más ada hányában a konrakcós ényezőre =0,8, a hézagok méreére 3-6 mm érék veheő fel. A gyakorlaban a felhasználn kíván léghevíő gyárója álal megado összefüggések fgyelembe véele célszerű. Például egy ado léghevíő ípusra, a meleg oldal szvárgás számíására [6.8] p p3 C( D 0, )h M l alakú kfejezés ajánlanak, ahol C a konrakcós ényező s aralmazó állandó, D a roor ámérője [m], h a hézag nagysága [mm], (más ada hányában 3-6 mm- lehe fgyelembe venn). A H l hdeg oldal ászökés számíás összefüggése azonos alakú, csupán a kéoldal nyomásérékeke és az ászökő levegő hőmérsékleé kell módosían. Az M - M 4 palás men és M 5 ömíések melle ááramlásoknál a kereszmesze és az állandó s válozk. Uóbb ááramlásoknál az M 5 M M, lleve M M M 0 mérleg egyenleeke s fgyelembe kell venn. A levegő és füsgázoldal nyomásérékek a rooron ááramló közegek nyomásveszeségéből adódnak. A hdeg oldal szvárgás nagysága azonos hézagmére eseén közelíőleg, azonosnak veheő a meleg oldal szvárgással. Muán a palás men M 5 szvárgás a lényegesen ksebb nyílás kereszmeszeből adódóan ksebb az M hdegoldal szvárgásnál, a kerüle men ömíésen beáramló közeg nagy része a kerüle menén ovább áramlk és az M szvárgás formájában megkerül a léghevíő, majd a meleg oldalon vsszakeveredve lehű a felmelegíe levegő. Hasonlóan a füsgáz egy része s a kerüle melle áramlk, és nem vesz rész a hőcserében. Muán a üzeléshez ado mennységű és hőmérsékleű levegőre van szükség, az M meleg oldal ászökés ma öbb levegő l 3

136 kell, az M hdeg levegő áram bekeveredése ma, nagyobb hőmérséklere felmelegíen. A kevesebb füsgáz s jobban lehűl, majd az M 4 közegáram bekeveredése uán vsszamelegszk. A lecsökkenő hőmérsékle-különbség és a nagyobb levegő oldal közegmennység kövekezében a roor magasságá kedvezőlen eseben akár 5-30%-al s növeln kell [6.8], amely az áramlás nyomásveszesége s növel. Az előbbek ma az ászökések közül a gyakorlaban elégségesnek űnk az M l meleg oldal ászökés számíása, a öbb szvárgás -4% közö megkerüléssel veszk fgyelembe. A forgásból adódó F l és F fg közeg ászállíások a roor forgó érfogaa és az álagos levegő, lleve füsgázoldal sűrűség szorzaakén számíhaók: Levegőászállíás n AH v F l l Füsgáz vsszaszállíás n AH v F l fg a ahol n a roor fordulaszáma [/mn], A a roor kereszmeszee [m ], H a roor lemezbeéel kölö magassága [m], v porozás (5.8 képle). A már részben előmelegíe levegő, forgás ma ászállíása füsgáz oldalra s az előmelegíendő levegő mennységének növelésé gényl, így az egyéb szvárgásoknál már bemuao haásokkal, végeredményben a roor magasság ovább növelésének gényével jár. Ennek számíása, a hőechnka számíásból kadódo roor magasság szvárgások, ászállíások ma pólékolása célszerűen a meleg oldal ászökés és a megkerülések haásával összevonan, a gyárók álal ajánlo korrekcós összefüggésekkel örénhe. A m L [m 3 /h] ljungsröm léghevíőn kereszül levegőászökés (5.. ábra) nagysága végeredményben a meleg és hdeg oldal ászökésből, a palás men M 5 szvárgásból, valamn a forgás ma ászállíások eredőjéből adódk k. Hasznos kéményhuza: A kémény álal léesíe, hasznosíhaó pk kéményhuza a sűrűségkülönbségből adódó geodekus nyomáskülönbség, valamn a kéményben áramló közeg csősúrlódásból, rányválozásból, alakválozásból adódó áramlás, (a kémény kereszmesze válozásából, füsgáz lehűléséből adódó) gyorsíás nyomásveszesége és a klépés veszeség különbségekén a 6. képle árendezésével adódk: ahol H H G G Gk Gbe Gk k k fg p H g d fg fg k 6.a be k a kémény magassága a rókaorok becsalakozása és a klépő kereszmeszee közö [m], 3

137 93, b 73 k a környeze levegő sűrűsége [kg/m 3 ], 035, 73 fg k a füsgáz álagos sűrűsége a magasság menén [kg/m 3 ], fg a füsgáz sűrűsége az -edk rányválozásnál, alakválozásnál [kg/m 3 ], az álagos csősúrlódás ényező a kéményben, d a kémény egyenérékű ámérője [m], hely ellenállás ényező, G G az álagos ömegáram sűrűség a kéményben [kg/m s], ömegáram sűrűség az -edk rányelerelésnél, alakválozásnál [kg/m s], G be a ömegáram sűrűség a kémény belépő kereszmeszeében [kg/m s], G k a ömegáram sűrűség a kémény klépő kereszmeszeében [kg/m s], k a füsgáz sűrűsége a kémény klépő kereszmeszeében [kg/m 3 ], b légkör nyomás [bar], névleges éréke a földrajz szélesség és a engerszn fele magasság, ényleges éréke az akuáls dőjárás függvényében válozk. Az előbb összefüggés annak feléelezésével érvényes, hogy a kémény klépő kereszmeszeének magasságában a levegő nyomása az amoszférkus nyomással azonos, az eseleges szélnek nncs haása a klépő kereszmeszere számíhaó légnyomásra. A erepadoságokól függően azonban a szél belefújha a kéménybe, orlaszhaja a füsgáz káramlásá. A kémények számíására vonakozó szabványok [ ] ez a haás leegyszerűsíve egy szélnyomás érékkel veszk fgyelembe, amely engerpar régóra, erősen széljára helyeken, széljára, magas hegyek közö 40 Pa, egyéb helyeken 5 Pa. A szabványok e melle előírják az áramlás nyomásveszeség pólékolásá, így az előbb képlee kegészíve G G k G be Gk fg fg k be k H G pke H g k fg pszél S 6.b d ahol p szél a szélnyomás éréke [N/m ], éréke az előbbek szern veendő fel, S pólékoló ényező, éréke ermészees huzaal működő berendezések eseén S =,5, venláoros berendezések eseén S =,. A légkör nyomás névleges éréké a föld felszíne közelében, zoermkus hőmérsékle eloszlás feléelezve, a engerszn fele magasság függvényében, a baromerkus magasságformulából 0 g H 035, 035 b 035, e, e g H 6.3 lehe kszámían, ahol 0 a levegő névleges sűrűsége, éréke 0 =,93 kg/m 3, g a [fok] szélesség fok és a H [m] engerszín fele magasság függvényében válozó nehézség gyorsulás [m/s ], éréke (az 967-es IGF Geodekus Referenca Rendszer alapján): g 9, , sn 0, sn 3086, 0 H

138 370 C Kéményhaás: A levegő és a füsgázok elérő sűrűségéből adódó kéményhaás a kazánok függőleges füsgázjáraaban s érvényesül. Méréké egy lgnüzelésű oronykazán példán, a 6.9. ábrán muajuk be. Feléelezve, hogy az égők síkjában a űzérnyomás 0 Pa, azaz megegyezk a külső légnyomással, a magasság növekedésével (az áramlás veszeségeke elhanyagolva) a kazánban a külső úlnyomáshoz vszonyíva úlnyomás adódk és még a léghevíő elő csaorna kereszmeszeben s úlnyomás számíhaó. A valóságban a kéményhaás a venláorok szükséges szállíómagasságá csökkenhe. 30,00 m 959 Pa 750 C 94,40 m 654 Pa 00 C 50,00 m 49 Pa 5,90 m 0 Pa 6.9. ábra Geodekus nyomáskülönbség haása Kémények méreezés feléele: A kéményekkel összefüggésben mnden eseben alapveő feléel, hogy a kémény anyagának falhőmérséklee nagyobb legyen a szerkeze anyag élearama szemponjából megengede éréknél. Ez az jelen, hogy nem saválló anyagokból készíe kémény, kéménybélés eseén a falhőmérséklenek még részerhelésen s nagyobbnak kell lenn a füsgázban előfordulhaó savak és ezek elegyenek harmaponjánál. A feléel eljesülésére különösen öbb berendezés kszolgáló kémények eseén kell ügyeln, mvel a kémények javíásra örénő lehűése a hőermelés eljes megszüneésével járha. Nagyobb berendezéseknél célszerűbbnek és gazdaságosabbnak űnk a füscsaornák és kémények saválló kalakíása. A belső falhőmérsékle meghaározásához a kémények hőveszeségének számíása az álalános hőechnka összefüggések, lleve a hvakozo [ ] szabványok alapján végezheő el. Természees huzaal működő berendezések eseén a kéménynek bzosían kell kelekező füsgáz elvezeésé, lleve meg kell előzn, hogy a berendezésből, vagy a kéményből a kazánház légerébe füsgáz áramoljon k. Az előbbhez a berendezések füscsonkján a kémény álal bzosío huzanak nagyobbnak kell lenn a berendezés füsgázoldal ellenállásánál, az uóbbhoz a kémény álal bzosío huzanak nagyobbnak kell lenn a levegő kazánházba örénő beszívásához szükséges érékeknél. Levegő aláfúvó, füsgázelszívó venláorok alkalmazása eseén a füsgázkáramlás megakadályozásá, kazánház légerének frss levegővel való elláásá az érne berendezéseknek együesen kell bzosían. Venláorok kválaszása: A kazánok üzelőanyaga, állaga az élearam során lényegesen elérhe a ervezés, újkor helyzeől. A segédberendezéseknek a működőképessége megválozó üzelőanyag, áalakío üzelőberendezések, elrakódo, leromlo állapo eseén s bzosían kell. Ezér a kazánoknál alkalmazo venláoroka úl kell méreezn. A úlméreezés a szállíóképesség aralék 34

139 Nyomáveszeség, szállíó magasság (%) bzosíására mennység, a szállíómagasság aralék bzosíására nyomás pólékolással örénk. A pólékok nagysága a várhaó bzonyalanságól függ. A kazánhaásfok (az elégeendő üzelőanyag mennység növekedésé eredményez) és a üzelőanyag fűőérékének eseleges romlásá (a fajlagos mennységek növekedésé eredményez), a ömörelenség növekedésé (érfogaáramok növekedésé eredményez) és egyéb, a közegáram növekedésre vezeő haásoka fgyelembe vevő mennység pólék ( M ) nagysága álalában 5-0% Venláor jelleggörbe 30 0 Nyomáspólék: +3 % Névleges nyomás Mennység pólék: +5-0 % Nyomásveszeség Névleges érfogaáram Térfogaáram (%) 6.0. ábra Kazán venláorok úlméreezése A szállíómagasság rán gény növekedése a mennység pólék (négyzees) haásából és az álalában 3% nagyságú ( Ny ) nyomáspólék haásából (6.0. ábra) adódk össze: p p M Ny 6.33 sz mn vesz ahol p sz mn az ado venláor mnmáls szükséges szállíómagassága [N/m ], p vesz az ado venláor ervezés számíásokból kadódó, szükséges szállíómagassága [N/m ], M mennység pólék, Ny nyomáspólék. Mndg célszerűnek űnk a énylegesen várhaó üzemvszonyok elemzése, és a pólékok ezen elemzések alapján örénő felvéele, ugyans az előbb pólékérékek erősen elpszkolódó berendezéseknél elégelenek lehenek. A rendszeres szíás hányában megnövekvő kazánellenállás kövekezében a venláorok, kémény szállíóképessége lecsökken, így a kazán eljesíményé csökkenen kell. Például blokkégővel elláo, ks eljesíményű, nagyvízerű kazánok eseén az égő rossz beállíásából adódóan, vszonylag rövd dő ala, vasag korom réeg alakulha k a füscsövekben, amely a nyomásveszeség rohamos növekedéséhez (6.. ábra) vezehe. Az ellenállás növekedése csökken a levegőáramo, az elégelen levegőelláás gyorsíja a koromképződés, ellenállás növekedés. Így egy öngerjesző folyama jöhe lére. Hába lenne azonban nagyobb nyomásaralék, az égő folyamaos uán állíására álalában nncs mód, így a megoldás nem a nagy 35

140 Ellenállás növekedés (%) nyomásaralék bzosíása, hanem a üzelőberendezések jó beállíása, működésük folyamaos ellenőrzése jelenhe. 5% 0% 5% 0% 5% 76, 7 63,5 57 0% 0 0, 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Lerakódás vasagsága (mm) 6.. ábra Nyomásveszeség növekedése koromlerakódás kövekezében, különböző (57-76, mm külső) ámérőjű füscsövekben Venláorok darabszáma: Az üzembzonság érdekében (a főberendezések leállásának megelőzésére) álalában öbb, párhuzamosan működő segédberendezés alkalmaznak. Venláorok eseében 50 /h (4 kg/s) névleges gőzeljesíményg egy ado feladara álalában egy venláor, 08 /h (30 kg/s) névleges gőzeljesímény fele mndg legalább ké venláor kell beépíen. Uóbb eseben a venláoroknak alkalmasnak kell lenn a párhuzamos üzemre, és erőműv kazánok eseén a 70%-os kazáneljesímény egy venláorral s el kell udn érn. 36

141 6.3 Fűőfelüleek elrakódása, szíása, kopása, korrózója 6.3. Felüleek elpszkolódása, szíása A berendezések fűőfelüleenek, füsjáraanak elszennyeződése fosszls üzelőanyagok, bomasszák felhasználása eseén salakosodás, vagy elrakódás eredményekén kövekezhe be. Mndké folyamaban lényeges szerepe van a üzelés során olvad állapoba kerülő vagy elgőzölgő hamualkoóknak, lleve a nagyon fnom méreű pernyeszemcséknek. Az elpszkolódás kövekezében lecsökken a hőáadás (kellő úlméreezés hányában a kazáneljesímény s), megnő a kazán ellenállása (kedvezőlen eseben korláozza a kazánba vezeheő üzelőanyag mennysége, így a kazán eljesímény s). A lerakódásokban lévő korrózv anyagok (elsősorban olvad állapoban), reakcóba lépnek a csőanyagokkal, az összesül, nagy salakömbök (medvék) leszakadása üzemzavaroka eredményezhe. Muán az elpszkolódás elsősorban a üzelőanyag hamuaralmának összeéeléől függ, a kazánervező, üzemeleő csak korláozo beavakozás leheőségekkel bír. A füsgázoldal korrózó megelőzésére, a hőáadás kellő nagyságának megőrzésére, és súlyos meghbásodások, személy sérülések elkerülésére kell örekedn. Salakosodás (.. fejeze) a üzelőanyagok hamuaralmá alkoó vegyüleek megolvadása, olvad, ragadós állapoban dermedéspon ala hőmérsékleű felülenek örénő üközése, és a ragadósság pon alá örénő lehűlése eseén kövekezhe be. A folyama során ragaszó, kölő anyagkén szerepe jászó leggyakorbb vegyüleek, euekkumo alkoó keverékek, [] alapján növekvő olvadáspon sorrendben a 6.8. áblázaban láhaók. A sza fűőfelüleek elsalakosodása fokozaosan megy végbe, az alapréeg fnom méreű, lleve nagyon alacsony olvadásponú alkoóka aralmazó szemcsékből áll [] ábláza [] Vegyüle Olvadáspon C Euekkumo alkoó keverékek Olvadáspon C Na K 3 Fe (SO 4 ) 6 55 Na SO 4 -NaCl 65 NaCl 799 NaS-FeS 640 K S 840 SO -CaO-Na O 75 Na O*SO 874 SO -CaO-K O 730 Na SO SO -Al O 3 -K O 750 K SO CaS-CaSO Na O*SO 089 Na SO 4 -CaSO 4 -K SO K O*Al O 3 *6SO 50 Na SO 4 -CaSO 4 98 Na O*Al O 3 *6SO 5 FeS-FeO 940 FeS 7 CaO-FeO-SO -MgO 047 Na S 75 SO -Al O 3 -Fe O FeS 95 CaO-FeO-SO 093 Ca O*SO 544 CaO-FeO 33 Ca O*Al O 3 *SO 553 SO -Al O 3 -CaO CaO-Fe O 3 05 CaO-SO 436 A áblázaban felsorol anyagok közül a szlkáok a űzérbel, a szulfáok az uófelüleeken bekövekező salakosodásnál, a szulfá-komplexonok a ksebb hőmérséklearományban közvelenül a fémfelüleen örénő lerakódás képződésnél jászanak lényeges szerepe. Oxdok (elsősorban a vasoxdok) köőanyagkén

142 50 C arományban, szulfdok csak oxgénhányos arományban jelennek meg []. Kőszeneknél az alapréeg a üzelés során a hamu (FeS ) praralmából képződö FeO-FeS olvadékból állha. A salakosodás a üzelőanyagok hamuaralmán, összeéelén úlmenően a üzelés mód, füsjáraok kalakíása, űzvezeés s befolyásolja. Várhaó mérékének előzees megíéléséhez szeneknél a hamu olvadás ulajdonságara jellemző hőmérsékleek (5. fejeze), lleve az 5.7. áblázaban összefoglal jellemző számok adhanak segísége. Lerakódások a űzérfalakon, besugárzo úlhevíő felüleeken, füsgázvsszaszívó aknák belépő szakaszan, álalában 000 C fele füsgázhőmérsékleeknél várhaók []. Gyenge mnőségű, nehezen gyulladó szeneknél az égőövben bekövekező salakosodás eseenkén kedvezőnek s íélk. Bomasszáknál a hamuösszeéelből adódóan 000 C ala füsgázhőmérsékle arományban s leheséges salakosodás. A jellemző hőmérsékleekre a [6.3] rodalomban alálhaók ájékozaó érékek. Rosélyüzeléseknél a füsgázok ksebb pernyearalma kövekezében salaklerakódások csak a füsjáraok kedvezőlen kalakíása (a láng üközése, rányelerelése) eseén okozhanak gondo. A űzvezeés kalakíása elsősorban az NO x kbocsáás csökkenésére, lángerelésre alkalmazo levegő befúvások előnyös vagy hárányos haásán kereszül befolyásolhaja a salakosodás. Olajüzelésnél a hamuaralom csak néhány század, eseleg zed százalék [6.3, 6.33], ebből adódóan hagyományos érelemben ve salakosodással nem kell számoln. Olajüzelésnél az égők közelében, eseenkén, helyleg kalakuló nagyobb méreű lerakódásoka a üzelés rossz beállíása, áramlás kereszmeszeek elömődése ma a szénláncok el nem ége maradványaból és az el nem gőzölgö hamualkoókból képződő olajkoksz alkoja. Elpszkolódás a füsgázokban lévő, üzelés során elgőzölgö anyagok lehűlés kövekezében lérejövő kondenzácója, lleve a legfnomabb méreű szemcsék ermoforézs, Brown féle mozgás, elekroszakus és Van-der-Waals féle erők, lleve 0 μm-nél nagyobb méreű szemcsék közvelen üközésének haására [],[6.34] bekövekező megapadása kövekezében kezdődhe el. A lerakódások felépíése álalában réeges. Szénüzelés eseén legbelül, a legelőször lerakódó, lló szublmáok SO -ből, Al, valamn alkál vegyüleekből állnak, amelyek mnegy ragaszóanyagkén vselkednek. A nagyon fnom (< μm) szemcsékből és a köőanyagkén szolgáló különféle (alkál, vas, alumínum-alkál) szulfáokból álló, - mm vasagságú, fehér színű réeg apadása jó. Az előbb réegre válakozva söé-, vörös-, vlágosbarna réegek rakódnak, amelyek nagyobb méreű szemcséke s aralmaznak, mvel a felüleen megapad, fnom szemcsékből álló réeg megkönnyí a nagyobb méreű szemcsék megapadásá mndaddg, amíg egyensúly nem jön lére a apadás, befogás elősegíő folyamaok és a nehézség erő, lleve a növekvő sebességű áramlás dnamkus haása közö. A köőanyagkén szolgáló vegyüleek széles arományban haásosak, például []: Klordok C Szulfáok -030 C Szulfdok C Oxdok C Szlkáok 850- C 38

143 A lerakódások alakja elsősorban a hőmérsékleől, szemcseeloszlásól és az áramlás sebességől függ. Kőszénüzelésű kazánoknál elvégze vzsgálaok során [6.35]: C füsgázhőmérsékle arományban bordaszerű, sznereződö, előrenyúló lerakódásoka (6.. ábra a) részle) s megfgyelek, amelyek a csőkerüle 5-40%-á akarák el. Magasságuk a csőámérő feléől akár a sorosan elrendeze csövek közö oszásköz 80%-ág erjed C közö hőmérsékle arományban fnomszemcsés ékszerű lerakodások volak jellemzők, ksebb füsgáz sebességnél a csövek homlokfelüleén (6.. ábra b) részle), nagyobb (8-0 m/s fele) sebességeknél csak a csövek mögö (6.. ábra c) részle) [6.3]. A csőkerüle 5-50%-á akarák. Magasságuk a csőámérő 0-97%-a közö (ksebb érék az egyoldal, lleve a homlokoldal lerakódásoknál) vol megfgyelheő. A csövek 0-30%-ánál áhdalódás (6.. ábra d) részle) s apaszalhaó vol, amelyek egyk oldalukon a csőkerüle 0-5%-á akarák C hőmérséklearományban csak ks, egyoldal, fnomszemcsés lerakódásoka apaszalak. a) b) c) d) 6.. ábra Elrakódás formák szénüzelés eseén [6.35] A C közö füsgázhőmérsékle arományban megfgyel lerakódások összeéele lényegesen különbözö a pernye összeéeléől. A lerakódásokban nagyobb Fe O 3, SO 3 aralom, de ksebb Al O 3 és SO aralom vol megfgyelheő, és az elérés a sznereződés mérékével nő. A hema aralomnál öszörös elérés s apaszalak, am jelenős részben a cső vasanyagából származhao. Megfgyelék a bázs-sav arány (5.7. ábláza) dőbel növekedésé s, a pernyére jellemző 0,-0,6 érékről,5-5,6 érékre, amvel együ jár a lerakódások szlárdságának növekedése s. Az lyen lerakódások rendszeres, alapos szíása meggyorsíhaja a cső anyagának lerakódásba örénő dffúzójá, ezzel a csőanyag fogyásá. A válozások azzal magyarázhaók, hogy a lerakódo réegek nem sablak, szlárd fázsban s végbemehenek kéma áalakulások []. A 800 C ala füsgázhőmérsékle arományban képződö lerakódások összeéele nem ér el lényegesen a pernye összeéeléől, így az ebben a arományban lévő, elpszkolódo fűőfelüleek szíása célszerű [6.35]. Muán a lerakódások 3-4 órával a szíás uán kalakulnak, a kellő haékonyság érdekében a csőköegek óránkén szíása ndokol. Az áhdalódások kalakulásá mndenképpen ndokol megelőzn, mvel ezek a felüleek haásosságá (a sza, lerakódásmenes fűőfelüle mérehez vszonyío csökkenésé) nagyon leronják. Míg az egyoldal ék alakú lerakódásoknál 0,75-0,85, a kéoldal ék alakú lerakódásoknál 0,53-0,65 a 39

144 haásos felüle aránya, addg áhdalás eseén csak 0,4-0,6 vol a vzsgálaok során megfgyel haásosság éréke. A már lerakódo réegek összeéele a lerakódás alkoó vegyüleekől és a hőmérsékleől s függően, dőben válozk; sznereződés, vssza-folyósódás kövekezhe be []. A szóba jöheő anyagpároka, hőmérsékleeke és a folyamaok eredményekén kelekező anyagoka 6.9. ábláza foglalja össze. A szlárd fázsban végbemenő áalakulás eredményekén a lerakódo réegek keménysége növekedhe ábláza [] Reagáló vegyüleek Reakcó kezde Salakalkoó hőmérséklee C CaO SO 40 Mész-szlká (CaSO 3 ) CaO Fe O 3 50 Kalcumferr (Ca(FeO ) MgO Fe O 3 60 Magnézumferr (MgFe O 4 ) MgO Al O 3 90 Spnell (MgAl O 4 ) MgO SO 7 Forser, (Mg SO 4 ) A várhaó elpszkolódás előzees megíélésére az 5.7. áblázaban megado összefüggéssel számíhaó elömődés ényező, lleve lgneknél az Egyesül Államokbel Grand Forks-ban elvégze vzsgálaok [] alapján, közvelenül a hamu Na O aralmának nagysága használhaó (6.0. ábláza). CaO+MgO+Fe O 3 aralom a hamuban >0% <0% 6.0. ábláza [] Hamu Na O aralma (%) Várhaó elpszkolódás <3 gyenge, közepes 3-6 nagy >6 súlyos <, gyenge, közepes,-3 nagy >3 súlyos A ks (0,0-0,8%) hamuaralom ellenére olajüzelésű kazánoknál s kalakulhanak vasagabb lerakódások (6.3. ábra). Már üzemóránkén olyan mérékű füsgázhőmérsékle növekedés kövekezhe be, amely szükségessé ehe a kazánok szíásá [6.3]. A lerakódások vasagsága álalában 0,5- mm közö, az égheőaralom a úlhevíőkön lerakódo réegekben %, az uófűő felüleeknél ~3% körül van. A lerakódások azzal magyarázhaók, hogy a hamuban lévő alkál fémvegyüleek a űzérben elgőzölögnek, és a felülere kondenzálódva ragaszó anyagkén vselkednek. Az olajhamukban előforduló anyagok olvadásponjá a füsgázoldal korrózóval foglalkozó részben lévő, 6.. ábláza foglalja össze. A V O 5 -Na SO 4 -O -SO összeéelű köés alkoók arányáól függő, legalacsonyabb olvadásponja például mnegy 330 C. A lerakódások összeéele, vselkedése a üzelés mnősége melle (az égés folyama eredményekén a gyűrűs szénláncok eljesen elégnek-e vagy hamuban gazdag, olajkoksz konglomeráumkén vsszamaradnak a füsgázban) nagy mérékben függ a csőfal hőmérsékleől [6.33]: 580 C falhőmérsékle fele a vékony, lekondenzálódo alkál vegyüle réege olvad állapoú nárum-vanádum euekkum boríja, amely dővel vasagszk. Muán a csőfal és a korrózv vanádumo aralmazó olvadék közö nncs 40

145 közbenső réeg, gen nagy sebességű, magas hőmérsékleű korrózóval lehe számoln. A lerakódás koromfúvással nem lehe elávolían. Kellő mennységű dolom, magnez adagolással a folyékony fázs kalakulása megelőzheő ábra Elrakódás olajüzelés eseén [6.34] 330 C falhőmérsékle fele komoly elpszkolódással, eseenkén akár a csőköegbel csövek közö áhdalások kalakulásával lehe számoln. A lerakódás kondenzálódo alkál vegyüleekből, erre rakódo alacsonyabb olvadásponú vanádum-nárum euekkumokból, füsgázokból befogo szlárd anyagokból áll. A nagyobb hőerhelésű (lángsugárzásnak ke) oldalon sznereződés kezdődhe, majd megndulha a külső réeg olvadása. Az lyen lerakódások elávolíása csak a kezde szakaszban (és csak dolom, vagy magnez adalékanyagok folyamaos adagolása eseén) leheséges, egyébkén a koromfúvás haásalan. A lerakódás álalában négy réegből: belül lekondenzálódo alkál vegyüleekből, az erre rakódo (agglomerál) szlárd anyagokból, sznereződö anyagokból, kívül olvad állapoú anyagokból áll. 330 C falhőmérsékle ala a ragaszóanyagkén vselkedő kondenzálódo réegbe a üzelőanyagból, vagy az égéshez felhasznál levegőből származó ásványok rakódhanak, melyek kezdeben még lazák, koromfúvással elávolíhaók. Elávolíás hányában a lerakódás megvasagodk, a lerakódo anyagok rossz hővezeő képessége kövekezében a falhőmérsékle elérhe az 580 C-. Ez köveően a lerakódás, a nárum-vanádum vegyüleekből képződő euekkumokból kalakuló folyékony külső felüle haására, gyorsan vasagszk. Az lyen lerakódások koromfúvással már nem ávolíhaók el. Normál eseben a lerakódás lekondenzálódo alkál vegyüleekből és az erre rakódo (agglomerál) szlárd anyagokból áll. Olajüzelésű berendezések füsgázában az f [mg/m 3 ] khulló szlárd anyag aralom az a [%] hamuaralom függvényében az f 0 840a 6.34 összefüggéssel becsülheő, amelynek 5-30%-a maradha vssza a fűőfelüleeken lerakódások formájában [6.3]. Rendszeres koromfúvás eseén a vsszamarad mennység közelíőleg zérusnak eknheő. A lerakódás vasagsága a üzelőanyag mnőségéől s függően, 8000 üzemóra fele állandósulha. A szíás nélkül felüleeke azonban százalékkal úl kell méreezn. A haályos szabályok alapján a szlárd anyag kbocsáás mnmalzálására (a megengede haárérék, például 50 mg/m 3 bearására) olajüzelésű kazánoknál s szükséges lehe szlárd anyag leválaszó beépíése. 4

146 Az előbb lerakódásoka meg kell különbözen az elégelen légfeleslegből, rossz porlaszás, keveredés vszonyokból, a láng gyors lehűléséből adódó koromképződésől, amely jó égőknél, jól beállío üzelőberendezéseknél mnmáls. Kedvezőlen eseben azonban a fűőfelüleek gyors elszennyeződéséhez vezehe (6.. ábra). A megfelelően szío földgázok hamu nem aralmaznak, de elégelen légfeleslegből, rossz keveredés vszonyokból adódón földgázüzelésnél s gyakran apaszalhaó koromképződés, -lerakódás. Lerakódások szíása: Az előzőekből láhaóan a lerakódások és a hőáadó felüleek közö jól apadó kapcsola alakul k. Ema, a lerakódások elávolíására csak kellő nagyságú nyírófeszülség lérehozásával van mód. A gyakorlaban az üzemelő berendezések szíására alkalmazo berendezések a nyírófeszülsége: hősokkal, a forró lerakódás külső réegének gyors lehűésével, dnamkus erőhaással, nagy sebességgel áramló szíóközeg üközésekor kalakuló orló nyomással, a fűőfelüle és a lerakódás rezgés haására kalakuló, elérő alakválozásával hozzák lére. Az első csoporba aroznak a űzerekkel összefüggésben, a.. fejezeben vázlaosan smeree, salaklerakódások elávolíására alkalmas vízlándzsázó berendezések (6.4. ábra). Nagy kazánoknál a nagyobb haékonyság, a membránfalak ksebb génybevéele és a gazdaságosabb üzemvel [6.36] kövekezében a szemköz falra beépíe, rányíhaó vízlándzsák elepíése célszerű. A besugárzo úlhevíők erében (a haároló falak szíására) csak a körben forgó vízlándzsák alkalmazhaók. Telepíés helyüke, darabszámuka a különféle gyárók álal ajánlo berendezések paraméere alapján kell meghaározn. A gyakorlaban fgyelembe kell venn, hogy az alapréeg a vízlándzsás szíás köveően s a csöveken maradha, elősegíve az sméel gyors elsalakosodás []. Túl gyakor működeésük a membránfalak sérülésével járha, ema ké működeés közö a bzonságos, lleve gazdaságos üzemvel szemponjából megengedheő maxmáls dőköz kell aran. Vízsugár nyomvonala Vízsugár Csőfal khúzás Vízsugár Csőfal Forgaás Gömbcsukló Vízsznes, függőleges elforgaás leheőség Beolás, khúzás a) Irányíhaó vízlándzsa b) Beolhaó vízlándzsa 6.4. ábra Vízlándzsák salaklerakódások elávolíására A dnamkus erőhaással működő, berendezéseke a konvekív fűőfelüleek szíására alkalmazzák. Leggyakorbb a koromfúvó -k felhasználása. Ezek elvleg levegővel, gőzzel, vízzel s üzemelhenek, a legnkább elíe, (enyhén úlhevíe, eseleg C hőmérsékleű) gőz használnak szíóközegkén. A koromfúvók 4

147 működeése nagy zajjal jár [6.37], ezér kellő hangompíásról, árnyékolásról gondoskodn kell. Ké fajájá alkalmazzák széleskörűen: Kocszó koromfúvó: üzemen kívül állapoban a kazánon kívül elhelyezkedő, a kazán fél, vagy eljes szélességének megfelelő hosszúságú cső, amelynek kazánhoz közelebb végén egy vagy öbb fúvóká helyeznek el. Indíás köveően, a cső forgó mozgással belső végponjág, majd vsszafelé halad. A cső hűésé a csőben a fúvókág véggáramló szíóközeg bzosíja. A nagy sebességgel káramló (5-0, eseleg 45! bar nyomású) szíóközeg (rendszern gőz) mnké oldalukról ér a konvekív fűőfelüleek csöve. Helygénye nagy, mvel a kazán oldalfala melle a khúzo koromfúvó aláámaszó, vezeő rendszerének és mozgaó berendezésének elhelyezésé bzosían kell. Az aláámaszó és vezeő rendszernek a csőköegek közé benyúló fúvócső ponos vezeése, lehajlásának, belengésének elkerülése érdekében kellően merevnek kell lenn. Körforgó koromfúvó: A kazán szélessége menén végghaladó, fogahaóan aláámaszo és csapágyazo, a hossza menén a csőoszásoknak megfelelően fúvókákkal elláo cső. Üzembe helyezésé köveően a csövek közé eső fúvókából káramló gőz, vagy levegő a csövek mndké oldalá szíja. Muán állandóan a füsgázjáraokban van, a csöve hőálló acélból kell készíen, a fúvókáka, aláámaszásoka rendszeresen szían kell. Mvel kőszénüzelésnél a lerakódások elsősorban a csövek háoldalán helyezkednek el, a koromfúvóknak célszerűen a füsgáz áramlás ránnyal szemben kell működn. [6.35] Ilyen eseben nncs szükség a koromfúvók körforgására, elegendő az ngázó mozgaásuk. Telepíés helyüke, darabszámuka, ípusuka a koromfúvó gyárók ípusadaa, ajánlaa alapján célszerű meghaározn. Dnamkus erőhaás elvén működnek, a függőleges füsgázhuzamokba elepíe, golyós szíóberendezések s. Ezeknél 4-6 mm ámérőjű acélgolyóka ejenek szabadon, egyenleesen, mnegy db/m eloszlással a huzam eején. A golyók a vízsznesen elhelyeze csőkígyókra hullva, az üközésől rány válozava, öbbször üközéssel, a lever lerakódásokkal, khullo pernyével keveredve esnek a huzam alján lévő ölcsérbe. Összegyűjés, rosálással, vagy más módon (például széreléssel) örénő széválaszás uán pneumakus szállíással junak vssza az ejő berendezéshez. A golyók fogyása ma pólásukról gondoskodn kell. A golyós szíás haékonysága az üközések nagyobb száma kövekezében sakkáblás csőoszásnál kedvezőbb, mn soros csőelrendezésnél. Rezgés, elérő sajáfrekvenca elvén működő berendezések közül megemlíendők: Kűr: A lerakódások elávolíásához szükséges dnamkus erőhaás a füsjáraok falába beépíe, megfelelő ( Hz közö) frekvencára hangol, középnyomású levegővel működee, úgyneveze yfon membrános kűr (6.5. ábra a) részle) gerjesz. Elsősorban porszerű lerakódásokra haásos. 30 Hz ala, elekromosan gerjesze nfrahang arományban működő váloza s smer, az alacsonyfrekvencás rezgések azonban súlyos egészségkárosodás dézhenek elő, így csak korláozoan alkalmazhaók. Légágyú: A dnamkus erőhaás egy megfelelő (0-500 ler) méreű arályban árol, 4-0 bar nyomású sűríe levegő gyors (néhány mllszekundumon belül) expanzója (6.5. ábra b) részle), vagy egy robbanóérben előkever gáz levegő keverék, szkragyújással elődéze 43

148 robbanása (6.5. ábra c) részle) hozza lére. Az mm ámérőjű kpufogó cső, a szían kíván érrészbe csalakozk. Haásérfogaa a eljesíményől függ, elepíésükre a lerakódások ulajdonságanak smereében, a különféle gyárók ajánlaanak fgyelembevéelével kerülhe sor. Elsősorban porszerű, kevésbé kemény lerakódásokra alkalmazhaó. Levegő bevezeés Furaok Sűríe levegő bevezeés Membrán Dugayú a) Kűr Gáz bevezeés Légarály Gyújógyerya Robbanó ér Levegő bevezeés b) Marn féle légágyú c) Robbanó keverékkel működee légágyú 6.5. ábra Légér rezgésének kválására alkalmas berendezések A sűríe levegővel működő légágyuknál a ölés, expanzó vezérlésé gyakran mozgó dugayúval bzosíják. A 6.5. ábra b) részleén vázol megoldásnál [6.38] a ölővezeéken beáramló sűríe levegő a dugayú az ágyúcső ülésére szoríja, a levegő a dugayú körben elhelyeze furaan kereszül a légarályba áramlk, a nyomás kegyenlíődk. Az elsüés a levegő bevezeés elzárásával, a dugayú mögö ér nyomásának környeze nyomásra csökkenésével örénk. Ekkor a arályban uralkodó nagyobb nyomás haására a dugayú az ábrán halványabban vázol hásó helyzeébe lökődk, a szabaddá váló nagy kereszmeszeen kereszül a levegő gyorsan expandálva nyomáshullámo gerjesz. A levegő bevezeés nyásával a dugayú ráül a záró felülere (ez rendszern a dugayú mögö gyenge rúgó s elősegí), megkezdődk az újraölés. Rázás: Függőleges, felső csőhajlíásoknál felfüggesze fűőfelüleek szíására alkalmazhaó, a csőkígyók páronkén egymáshoz üögeésével (6.6. ábra a) részle) [6.39], vagy felső felfüggeszésének rázásával []. A lerakódások leválásá a rezgések álal gerjesze alakválozás, nyírófeszülség déz elő. Kopogaás: A szíóhaás a csőkígyóka összeköő rudaza, kazánon kívülre vezee végére mér, rendszeres üésekkel (6.6. ábra b) részle), ezzel a csőkígyók megrázásával ér el. A rázás, kopogaás haásmechanzmusának, haékonyságának megsmerésére végze vzsgálaok [6.39] alapján, a mnegy 5 mm vasagságú lerakódások elávolíásához legalább 00g nagyságú gyorsulás szükséges. A lerakódások a legnagyobb gyorsulás (rendszern a csőkígyók végén), lleve a cső legnagyobb alakválozásának (meghajlásának) helyén válak le a legnagyobb mérékben. A csomóponok helyén (ahol sem elegendő gyorsulás, sem elegendő alakválozás nem vol) gyenge szíóhaás jelenkeze. A vzsgálaokból kűn, hogy kemény lerakódásoknál a 44

149 lerepeszéshez szükséges gyorsulás közel állandó, ezzel szemben puhább lerakódásoknál nagyobb gyorsulásra van szükség, melynek szórása s nagyobb. A megfelelő szíóhaás csak nagyobb, 00 Hz fele frekvencákkal érheő el, ezér a rázás, kopogaás kemény, a csőkígyók alsó harmadában haó üésekkel kell végezn, a csőkígyóknak az ezekből adódó nagyfrekvencás rezgés károsodás nélkül kell elvseln. A rázás, kopogaás haékonyságá javíhaja a kazáneljesímény rövd dőre örénő, ámene csökkenése, amely a lerakódások keménységének ámene növelésével segí elő a lerakódások leválásá. Csőkígyók Csőmegfogások Perodkus bllegeés Perodkus üések Összeköőrúd a) Rázás b) Kopogaás 6.6. ábra Csőkígyók rezgésének kválására alkalmas berendezések [6.39] Az előbb, üzem közben működő szíóberendezések használaával a kazánok normál üzemvele álalában bzosíhaó. Nehézségek a kellő gyakorla apaszalaok nélkül léesíe berendezéseknél, a rendszeres szíás elhanyagolásánál, vagy üzelőanyag mnőség (hamu mennysége, összeéele) válozása eseén adódhanak. Uóbb eseben újabb, vagy más ípusú szíóberendezések elepíése s szükségessé válha. A kazánok javíásához, haóság ellenőrzéséhez, vagy ksebb, szíóberendezés nélkül kazánoknál a lerakódások elávolíásá kéz erővel kell elvégezn. Ennek során különös fgyelme kell fordían a baleseek megelőzésére, amelyek elsősorban nagyobb salakdarabok lehullásából adódhanak. A szíáshoz felhasználhaók kéz működeésű vízlándzsák (a veszélyes salaklerakódások leállás ala elávolíására), légkalapácsok, pneumakus, vagy elekromos hajású drókefék. Füscsöves kazánok csövenek szíásához, a csövek ámérőjének megfelelő méreű csőkefék szükségesek. A leszío lerakódások (amelyek közö lehenek veszélyes anyagok s) környezevédelm előírásoknak megfelelő kezeléséről, elhelyezéséről gondoskodn kell. Regeneraív léghevíők mosaásánál, a lerakódások beköésének megelőzésére különleges gondossággal, a gyárók uasíása alapján kell eljárn. Vegyszeres mosaás: Olajüzelésű kazánoknál a lerakódásokkal érne felüleek vegyszeres mosaása s alkalmazhaó [6.3]. A mosaás eredményességének előfeléele, hogy a lerakódások vízben oldhaók legyenek. Ezér mosóberendezés elepíése elő mndg bzonyosságo kell szerezn arról, hogy a várhaó, vagy a meglévő lerakódások oldhaósága célszerűvé esz a berendezés beépíésé. (A lerakódások dönő részé leggyakrabban alkoó nárumszulfá álalában elősegí a vízben örénő oldódás.) A mosóberendezés léesíésének ovább feléele, hogy a fűőfelüleekről lefolyó olda vsszavezeheő legyen a mosóberendezésbe, azaz a kazán fenékkalakíása kellően ömör, nedvszívó (űzálló beon, ömíő massza, sb.) boríásokól menes legyen. 45

150 A mosóberendezés a mosó- és öblíő folyadék előkészíésére, árolására, kondconálására szolgáló arályokból, kerngeő szvayúból, a szían kíván, függőleges elrendezésű kazánhuzam eejére beépíe permeező berendezésből, a huzam alján összegyűlő, szennyeze folyadéko arályokba vsszavezeő rendszerből áll. A mosófolyadék ph éréké nárumfoszfá és náronlúg adagolásával ph=, az öblíő folyadék ph éréké nárumfoszfá adagolással ph=9 érékre kell beállían. A folyadékoka keverő előmelegíéssel, vagy gőz befúvásával 90 C-ra kell felmelegíen. A szvayúeljesímény a nedvesíendő kereszmesze, a arályméreeke a nedvesíendő kereszmesze és a rendszer várhaó ároló képessége (holdeje) fgyelembevéelével lehe meghaározn. A szíásra a berendezés leállío állapoában kerül sor. A mosás dőarama mnegy óra, az ez köveő öblíésé -3 óra. Az öblíés ala a felüleekről lefolyó folyadék ph éréké ph=7 éréken kell aran. Az öblíés köveően a kazán a kszáradás érdekében azonnal üzembe kell venn. A arályokban vsszamarad, szennyeze folyadéko semlegesíen kell, ez köveően a környezevédelm előírások bearásával elhelyezéséről gondoskodn kell. A mosaások során elávolío, mosó, lleve öblíő arályokban várhaóan vsszamaradó anyagmennység az előző mosaás óa felhasznál üzelőanyag mennységől, a üzelőanyag álagos hamuaralmáól, a szlárd anyag aralom ényleges beköés arányáól, és a mosással szío kazánfelüle összes beköéshez vszonyío részesedésének arányáól függ, nagyobb kazánoknál eseenkén a öbb onná s elérhe Felüleek kopása Kopás ala a szerkeze elemek felüleének különféle üzem génybevéelek haására bekövekező, nem szándékol alakválozásá érjük. Előfordulha például ké szerkeze elem egymáson örénő csúszása, gördülése, csszolása, egymásnak örénő üközése, szerkeze elemek és szlárd szemcsék üközése, szerkeze elemek szemcsékkel örénő csszolása, folyadék, folyadékcseppek nagy sebességgel örénő áramlása, folyadékcseppek felülenek örénő nagy sebességű üközése, kavácó eseén. Megjelenés formájá eknve megkülönbözeünk öbbek közö kfáradás kopás, erózós korrózó, felüle réegek, anyagdarabok leválásá, bemaródás (uóbbak vízoldal megjelenés formá, oka, megelőzésé a 4.7. fejeze árgyalja), csszolás. Jelen fejezeben csak a szlárd üzelőanyaggal működő berendezések gázjáraaban apaszalhaó, a gázárammal szállío üzelőanyag, pernye szemcsék álal okozo, hely kopással foglalkozunk. A gázárammal mozgó szemcsék alapveően kéféle folyama: üközés vagy csszolás eredményekén okozhanak felüle alakválozás. Előbbnél a felülenek üköző részecskék deformálják a felüle szemcséke, amelyek a plaszkus hely alakválozás kövekezében előbb vagy uóbb kfáradnak és köredeznek. A csszolásnál a felülenek ferdén üköző szemcsék vágóhaása érvényesül, a felüle réegbe belevágódva egy darabo kszakíanak vagy kvágnak a felüle réegből. A valóságban a kéféle folyama egydejűleg jászódk le, a domnáns haás (6.7. ábra) az üközés szög és a szerkeze anyag keménysége haározza meg [6.40]. Nagy üközés szög és kellően kemény szemcse eseén a keményebb, ksebb üközés szög eseén a kevésbé kemény szerkeze anyagok kopása nagyobb. A 46

151 Kopás sebesség Kopás sebesség fémforgácsszerű anyagdarabok kszakíása a nagyobb üközés energájú, kemény, éles sarkú szemcsékre jellemző. Megfgyelések alapján nagyobb kopás sebesség csak a szerkeze elem keménységének,6 szorosá elérő kopaószemcsék eseén apaszalhaó (ksebb üközés szögre: 6.7. ábra b) részle). Az anyagfogyás az érnkezésbe kerülő anyagok ulajdonságan úlmenően, az üközés szögől, szerkeze elem hőmérsékleéől, a mozgó szemcsék sebességéől, koncenrácójáól, nagyságáól, alakjáól függ. Érdekes módon a megfgyelések alapján a hőmérsékle növekedése csökken az erózó [6.40, 6.4]. A várhaó anyagfogyás becslésére, (lleve a gyakorla apaszalaok más berendezéseknél örénő hasznosíására) a Raesk [6.34] álal javasol K 3,5 C pu 6.35 alakú összefüggés használhaó, ahol K kopás sebesség [µm/s], C anyagjellemzőkől, szemcsealakól, szemcseméreől függő állandó, porkoncenrácó [kg/m 3 ], u p szemcsék álagos üközés sebessége [m/s]. 3,5 Az előbb képleben szereplő, pu szorzao a gyakorlaban kopás számnak s nevezk. Mások álal végze vzsgálaok alapján, az üközés sebesség kevője a szerkeze elemek szívósságáól, rdegségéől függően elér az előbb összefüggésekben szereplő 3,5 érékől, és -5 közö válozk [4], [6.40]. A várhaó kopás sebesség érékének meghaározására az rodalomban az üközés-, nyíróenergá, üköző anyagok keménységé, üközés szöge és más paraméereke s fgyelembe vevő, bonyolulabb összefüggések s megalálhaók (például: [], [6.4]), Kínában számíás eljárás s szabványosíoak [4], azonban ezek megbízhaó alkalmazásához s szükség van az ado folyamara jellemző, kísérleek, gyakorla apaszalaok alapján megállapíhaó ényezőkre. A kopás sebesség álagos érékére, porszénüzelésű kazánoknál -5*0-5 µm/s éréke emlíenek [4], ahol az uóbb sebességgel már rövd üzemdőn belül csőlyukadások kövekezhenek be. Lágyabb acél Lágyabb acél (V ) Keményebb acél Keményebb acél (V ) Üközés szög (fok) V,6V V,6V Üköző szemcse keménysége a) Kopás sebesség az üközés szög függvényében b) Kopás sebesség a keménységek függvényében 6.7. ábra Kopaóhaás az üközés szög és a keménységek függvényében [6.40] Kopás ma meghbásodások kazánesen belül leggyakrabban rányelereléseknél, csőköegek végén, füscsövekbe örénő belépésnél, függesző elemeknél, nagy hamuaralmú szeneke felhasználó kazánok konvekív csőköegenél fordulnak elő. Muán a echnológa folyamaok a porkoncenrácó meghaározzák, a kazán ervezőjének befolyásolás leheősége csak a hordozóközeg áramlás sebességének megválaszásával és az üközés szöge, eseleges üközés megelőzésé lleően, a 47

152 szerkeze elemek kalakíásával van. Uóbb leheőség azonban korláos, mvel a poraralmú gázoka szállíó vezeékekben, füscsaornákban álalában szükség van rányelerelésekre, a fűőfelüleeke alkoó csövek kerülee menén, lleve a csőköegek csőíven mndg előfordulha a maxmáls kopaóhaás kalakulásához kedvező üközés szög. Megelőzéskén az alább nézkedések jöhenek szóba: Füsgázsebesség csökkenése. A korábban szénüzelésű kazánokra megszoko -5 m/s (ks hamuaralmú, nem kopaó haású szeneknél akár ~0 m/s []) éréke, a gyakor meghbásodások elkerülésére, a nagy hamuaralmú berendezéseken szerze apaszalaok alapján, 7-0 m/s 3,5 érékre kell csökkenen. A pu kopás szám ervezés éréke a Deusche Babcock cég álal épíe, lgnüzelésű oronykazánoknál valószínűsíheően a pernyeösszeéel (nagyobb kopaó haású alkoók: SO, Al O 3 elérő arányának) fgyelembe véelével 0,4-,45 közö vol [6.40]. Toronykazán kalakíás. A hagyományos kéhuzamú kazánkalakíásnál az rányelerelésekben a pernyeszemcsék a kanyarokban kfelé vándorolnak, a koncenrácó eloszlás egyenlőlenné válk, így a kanyaroka köveő járaokban (kereszhuzamokban felső részen, másodk huzamban háfal elő) nagy hely kopaóanyag koncenrácó jelenkezk. Ennek haásá fokozhaja az rányelerelés ma egyenlőlenné váló füsgázsebesség eloszlás s (az rányelerelésekben a maxmáls sebesség az álagérék,5-3,0-szoros éréké s elérhe []). A megoldás a oronykazán konsrukcó kalakulása (.. ábra) jelenee, amelyekben elmaradnak a fűőfelüleek közö rányelerelések. Terelőlemezek. Ksebb eljesíményű kazánoknál, lleve a hagyományok [] alapján ovábbra s szokásos ké vagy öbbhuzamú elrendezéseknél az rányelerelésekből adódó, nagyobb kopaóhaás a függesző csövekre felerősíe, nyílásokkal áör üközőlemezekkel lehe csökkenen (6.8. ábra), amelyek áereszk a füsgáz, de rányelerelő haásuk révén csökkenk a koncenrácó és sebességeloszlás egyenlőlenségé. A huzamok elején elhelyeze csőköegeknél arra s vgyázn kell, hogy a csövek leheőleg ne lógjanak be a kereszhuzamokba, így célszerű vsszahúzásuk a sarkok alá. Függesző csövek Üközőlemezek Takarólemezek Csőköeg vsszahúzása a sarok alá 6.8. ábra Védekezés rányelerelésből adódó kopás ellen Soros csőelrendezés. A sakkáblás elrendezésből adódó folyamaos, csőköegen belül rányelerelés növel a kopaóhaás, ezér nagyobb hamuaralmú szeneknél csak soros csőelrendezés alkalmazása célszerű. Ezeknél az első csősorok megfelelő védelmével hosszabb, kopásból adódó meghbásodás nélkül üzemdő érheő el. Csövek védelme. A füsgázok kopaó haásának ke különálló (például: álépő kereszmeszeekben lévő, vagy függesző) csősoroka, csőköegek 48

153 legelső csősora, flud ágyas kazánok ágyba merülő csőköege a zavarmenes üzemeleés érdekében különös gondossággal kell kalakían. A kopás megelőzése örénhe: o a csövek falvasagságának megnövelésével, o ómega, dupla ómega (.64. ábra), vagy négyszöglees külső kereszmeszeű csövek alkalmazásával (melyeknél a lapos üköző felüle rányelerelő haása segí elő a védelme), o csövek, csőívek üköző felüleé akaró, csöve körülfogó kengyelekkel felerősíe lemezszalag, szögvas, vagy fél-cső boríással (a nagyobb hőmérsékleű akaráson ksebb a kopás, eseenkén a fél-cső boríás szakaszos varraokkal rögzík a csőre), o a kopásnak ke oldalon (például nkkel bázsú, nagy króm aralmú sellel végze) felrakó hegeszéssel, o a haároló falaknál csövek üskézésével és ömedékelésével, o flud üzelésű kazánokban a csőköegek csőíveke aralmazó végenek bedobozolásával. Tapaszalaok alapján lemezszalagokhoz X5CrNS 0, fél csövekhez a Scromal (X0CrAlS 7-X0CrAlS 8) anyagmnőségek alkalmazhaók [6.40]. Füscsöves kazánok, vagy csöves léghevíők füsjáraanak belépésénél az ámérő 3-5-szörösének megfelelő hosszúságú beécsövek beépíése jelenhe megoldás, amelyek kellő dőnkén cserélheők. A beécsövek beépíése füscsöves kazánoknál a.3 képleel összefüggésben smeree hő orlódás haásá s mérsékelhe. Kopás Füsgáz felgyorsul a) Áramlás egyenlőlenség csőköegekben b) Csőívek kopása c) Takarólemez kalakíása 6.9. ábra Védekezés áramlás felgyorsulása ellen Hézaglezáró (üköző, akaró) lemezek. Csőköegek és a haároló falak közö hézagokban a füsgáz a ksebb ellenállás kövekezében felgyorsulha és a csőívek gyors kopásá eredményezhe (6.9. ábra). Megakadályozására a hézagoka az áramlás rányában áör, a gálemezekre felhegesze bordaszerű arókra fekee és erősíe lemezzel kell lezárn. Kölségcsökkenés érdekében a lezáró lemezek helye a haároló falra a csőoszásnak megfelelő oszással felhegesze, csőámérőnél szélesebb a akarólemezeknek megfelelő hosszúságban fésűszerűen benyúló csőíveke (úgyneveze védő csöveke), vagy a csőköegek hajlíásanak veszélyezee szakasza elakaró félcső boríásoka s alkalmaznak. Lezáró lemez helye a csőköeg eljes oldalfelüleé akaró lemezboríás s emlíenek, amely az így kalakuló csaornában leheővé esz a füsgáz gyorsabb áramlásá [4]. Erózó koromfúvásból: A rendszeres koromfúvás haására, szénüzelésű kazánoknál vszonylag rövd üzemdőn belül bekövekezhenek erózós 49

154 meghbásodások. Ezér az elpszkolódás haásának csökkenésére beépíendő, 6.3. fejezeben smeree, koromfúvók elhelyezésénél, gőzsebesség megválaszásánál különös gondossággal kell eljárn. Raesk [6.4] m/s-nál ksebb üközés sebessége és 5-0 kn/m ala üközés nyomás javasol Füsgázoldal korrózó A korrózó a szerkeze anyag és környezee közö lejászódó, az anyag (alakjának, ulajdonságanak, vselkedésének, sb.) megválozásával járó kéma vagy elekrokéma (redox) folyama, amely a füsgázokban lévő, üzelőanyagból (hamujának alkoóból) kelekező, a szerkeze anyagokkal, azon képződö védőréegekkel reakcóba lépő, lleve lokálelemek kalakulásá elősegíő vegyüleek haására jöhe lére. (Uóbb elméle alapja a vízoldal korrózóval összefüggésben a 4.. fejeze smere.) Leggyakorbb a korrodáló haású anyagok kondenzácója, olvad állapoa eseén, de gáz és szlárd halmazállapoú állapoukban s bekövekezhe. A megjelenés füsgázhőmérsékle arományól függően, magashőmérsékleű és alacsonyhőmérsékleű korrózó különbözenek meg. Magashőmérsékleű korrózó a űzér haároló felüleeken, úlhevíőkön, a füsgázokban lévő, csőfelüleek védőréegé károsíó haású gázok (CO, H S, Cl), lleve a felüleeken lerakódó a csövek védőréegével reakcóba lépő anyagok haására kövekezhe be. Kalakulásának leheőségé, lefolyásá befolyásolja: a fűőfelüle hőmérséklee, amely meghaározza az eseleges lerakódások halmazállapoá, korrózós sebessége, a füsgáz hőmérsékle, amelyől a szállío anyagok összeéele, lerakódás sebessége függ, a felüle men hőmérsékle gradens, amely a lerakódás (kondenzácó) sebességé haározza meg, a lerakódások összeéele, (alkál, szulfá, klór aralma, ezek korrózó befolyásoló ulajdonsága), és a hőmérsékle ngadozások előfordulása, amelyek a korrózó ermékek leválásá, az ez köveő nagyobb sebességű korrózó okozhaják. A sokféle folyama közül a kövekezőkben csak a legnagyobb károsodás elődéző korrózós mechanzmusokkal: a szénüzeléseknél (eseenkén bomassza üzeléseknél) jelenkező salakkorrózóval, az fűőolaj üzelésekre jellemző vanádum korrózóval és az elsősorban hulladék, bomassza üzeléseknél (de eseenkén szénüzeléseknél s) fellépő klór korrózóval foglalkozunk részleesebben. Salakkorrózó szénüzeléseknél: Az elpszkolódásokkal kapcsolaban már ualunk arra, hogy a C arományban megfgyel lerakódások hema aralma jelenős részben a cső vasanyagából származhao. A korrózó a üzelőanyag hamujában lévő, alkál, alumínum és szlká alkoókból a üzelőanyag égésénél, vagy kaalkus folyamaok eredményekén kelekező kénroxddal szulfáoka alkoó vegyüleek okozzák. Szénüzeléseknél elsősorban szulfá olvadék és proszulfá olvadék korrózó különbözenek meg. A főleg úlhevíő felüleeke károsíó, C falhőmérsékle arományra jellemző, szulfá olvadék korrózó alapveően a hamu nárum, kálum aralmából a üzelés során képződö, és a csőfelüleeken lekondenzálódó Na SO 4, K SO 4 vegyüleek dézk elő. A szulfáok a védőréeggel reakcóba lépve: 50

155 3Na SO 4 + Fe O 3 + 3SO 3 Na 3 Fe(SO 4 ) 3, lleve 3K SO 4 + Fe O 3 + 3SO 3 K 3 Fe(SO 4 ) 3 komplex szulfávegyüleeke alkonak [6.4], amelyek nem sablak, folyamaosan reakcóba lépnek a fémfelüleel: Na 3 Fe(SO 4 ) 3 + 9Fe + 6O 6Fe 3 O 4 + 3FeS + 3Na SO 4 és újraermelődnek a folyamahoz szükséges alkál szulfáok. Néhány, a folyama során képződő komplex vegyüle olvadásponjá [6.4] alapján, a 6.. ábláza muaja. :-:4 közö K:Na mol-aránynál a komplex vegyüleek olvadásponja 55 C-ra csökken [4] és a hema réeg folyamaosan oldódk. A komplex vegyüleek képződéséhez szükséges SO 3 dönő része a lerakódás külső réegében bekövekező kaalkus oxdácóból származk. A korrózós sebesség az alkál vegyüleek keverékének olvadásponjáól, sablásáól függ, 680 C hőmérsékle fele a komplex vegyüleek bomlása ma jelenősen csökken. A vas melle az olvadékban alumínum vegyüleek s előfordulnak, például []: 3K SO 4 + Al O 3 + 3SO 3 K 3 Al(SO 4 ) ábláza [6.4] Anyag Olvadáspon ( C) K 3 Fe(S0 4 ) 3 68 K 3 AI(SO 4 ) Na 3 Fe(S0 4 ) 3 64 Na 3 AI(SO 4 ) KFe(SO 4 ) 694 NaFe(SO 4 ) 690 A csövek homlokfelüleén megjelenő, korrodáló haású lerakódások három réegből állnak: [] fekee, üveges, mnegy a cső erede oxdréegé helyeesíő,,6 mm-nél vékonyabb, belső réegekről, 0,76-6,35 mm vasagságú, fehér-sárga színárnyalaú, az enyhén korrodál vagy korrózómenes helyeken kréaszerű, a korrodál helyeken olvad, fél-fényes és keményen apadó, 538 C fele megolvadó közbenső réegekről, és porózus, vasag, gyakran kemény és örékeny külső réegekről esz emlíés. A közbenső réegben a már emlíe, Na, K, Fe, Al oxdok és SO 3 különféle vegyülee domnálnak. A legnagyobb mérékű falvasagság csökkenés a csőkerüle menén, a füsgázok áramlás rányához vszonyíva ±45-60 fok szögek közö kövekezk be. A szulfá korrózó elvleg gáz fázsban s lejászódha. A korrózós sebesség azonban 70 C hőmérsékle ala sokkal ksebb, mn olvadék állapoban. E hőmérsékle fele a gáz fázsban bekövekező korrózó sebessége válk nagyobbá [4], de éréke ekkor s csak mnegy negyede az olvadék állapoban végbemenő korrózó maxmáls sebességének. A űzér felüleeke a proszulfá olvadék korrózó károsíhaja. A nárum és kálum proszulfá (Na S O 7 vagy K S O 7 ) vegyüleek, amelyek a szulfá vegyüleekből kénroxddal örénő reakcó során, C közö hőmérsékle arományban kelekezhenek: 5

156 Súlyveszeség (mg/cm ) Na SO 4 + SO 3 Na S O 7 alacsony hőmérsékleen (Na S O 7 olvadásponja: ~400 C, K S O 7 olvadásponja: ~300 C, különböző arányú keverékük olvadásponja: C), a űzércsövek falhőmérsékle arományában olvadnak [6.43], és lyen állapoban reakcóba léphenek a szerkeze anyaggal: lleve Na S O 7 + 3Fe Fe O 3 + FeS + Na SO 4 4Na S O 7 + 3Fe 3Fe 3 O 4 + 4FeS + 4Na SO 4 E folyamanál s jól megfgyelheő, hogy cklkus korrózós folyamaról van szó, a folyamahoz szükséges alkál szulfáok újraermelődnek. 300 TP 36H TP 3H 50 TP 30 TP 347H Incoloy 800H Incoloy 807 In Hőmérsékle ( C) ábra Korrózós súlyveszeség különböző acéloknál [6.45] A salakkorrózó ellen elsősorban a megfelelő üzelőanyag kválaszásával (kereskedelm forgalomban beszerze kőszenek eseében ks kénaralomra, klóraralomra örekedve), a úlhevíés hőmérsékle és az alkalmazo anyagmnőség opmáls megválaszásával lehe védekezn. A gyakorla apaszalaok alapján a 0-%-nál nagyobb krómaralmú acélok megfelelő ellenálló képességgel rendelkeznek [6.44]. Közepesen korrodáló környezere a TP 347H (9% Cr, % N, Nb aralom), erősen korrodáló környeze eseén a TP 30, HR3C (5% Cr, 0% N, Nb, N), AC 66 (6-8% Cr, 3-33% N, Nb, Al) acélféleségeke ajánlják (jellemzőke részleesen a 7. fejezeben smerejük) [6.46], [6.6]. Néhány anyag, azonos dő ala, korrózós súlyveszeségé a [6.45] rodalom alapján a ábra muaja C gőzhőmérsékle eseén, >5% Cr, 4-4% S vagy >4% Al övöző aralmazó acélok alkalmazása megfelelőnek űnk, de a üzelésechnka eszközökkel végze NO x menesíés eseén előálló redukáló amoszférában csak 45% Cr, 50% N aralmú övözeek, lleve lyen övözeekből fémszórással készíe bevonaok űnnek alkalmasnak, am a kölségek akár ízszeres növekedésé s eredményezhe [6.45]. Vanádum korrózó: A fűőolajok hamujában előforduló V O 5 és Na SO 4 vegyüleek különböző arányú keveréke alacsony sznereződés, lágyulás és olvadás hőmérséklee eredményezhe [6.33]. A füsgázok más alacsony olvadásponú, lyen euekkumo alkoó fémoxdoka, szulfáoka, szulfdoka s aralmazhanak. Az olvadáspon a V O 5 /Na SO 4,5 (molekula) aránynál a legalacsonyabb, mnegy 585 C, a lágyuláspon mnmuma 555 C, a sznereződés hőmérsékle mnmuma 540 C körül van,,5- közö 5

157 V O 5 /Na SO 4 arány eseén. A lágyuláspon fele hőmérsékleen a feléelek mnd a felüleek elszennyeződéséhez mnd magas hőmérsékleű korrózójához kedvezőek. A Na O-V O 5 anyagpár 0,4-,5 közö aránya eseén s alacsony ( C) jellemző hőmérsékleek fgyelheők meg. CaO-V O 5 keverék eseén a mnmáls olvadáspon érék, 0,3 körül molekula aránynál, 60 C körül van. Az egyéb alumínum, kalcum, magnézum, szlícum vegyüleek lényegesen nagyobb olvadásponal jellemezheők, így korrózó és elszennyeződés szemponjából ksebb jelenőségűek (6.. ábláza). 6.. ábláza [6.33], [] Vegyüleek Olvadáspon Megjegyzés C NaHSO C-nál széesk, Na S O 7 kelekezk Na S O C-nál széesk, Na SO 4 kelekezk Fe (SO 4 ) [] 5Na O*V O 4 *V O [] Na 3 Fe(SO 4 ) [] Na O*V O 4 *5V O Na O*V O 4 *V O 5 67 [] Na O*V O Na O*V O V O C [] Al (SO 4 ) 3 77 [] 3Na O*V O Na SO CaSO Fe O SO 70 ZnO 800 V O 3,V O Al O MgO 500 CaO 570 A vanádum vegyüleek korrózós haásuka a szerkeze anyagokon lévő védőréeg feloldásával, a vas oxdálásával fejk k, például: Na O*6V O 5 + Fe Na O*V O 4 *6V O 5 + FeO A nárum-vanádum vegyüle az olvadék külső felüleén, oxgén felvéelével vsszaalakul a knduló vegyüleé (Na O*V O 4 *6V O 5 )+O (Na O*6V O 5 ) A vanádum vegyüleek elősegík a kéndoxd kénroxddá alakulásá, alkál szulfáok, proszulfá képződésé. A úlhevíő csövek melle, az akár C-al nagyobb hőmérsékleű (.4. ábrán vázol) arófüleke s károsíják. A korrózó megelőzésére a csövek falhőmérsékleé nagy vanádum aralmú olajok üzelése eseén 585 C ala kell aran. Ebből adódóan C fele gőzhőmérsékleek csak kevés (nyomokban-0,4%) vanádum (V O 5 ) aralmú hamuval jellemezheő olajoknál célszerűek. Muán az arab, venezuela, mexkó olajok öbbségének hamuja eseenkén 5-50% vanádumo (V O 5 ) aralmaz, az lyen fűőolaja felhasználó berendezések 53

158 úlhevíőnek kalakíásánál különös gondossággal kell eljárn. A korrózó különösen a N aralmú acéloka veszélyeze. Megoldás jelenhe az olvadáspon SO, CaO, MgO, Al O 3 aralmú adalékanyagokkal örénő növelése. A V O 5 -CaO kékomponensű olvadék 35 százaléknál nagyobb CaO aralma eseén a folyáspon 000 C fölé kerül. A nap gyakorlaban a CaO bejuaása fnomra őröl kalcumaralmú ásványok és más adalékanyagok (például olajban oldódó alkálkus haású vegyüleek), üzelés elő egyenlees üzelőanyagba keverésével célszerű. Klór korrózó: A jelenleg smereek alapján, a klór korrózó nagy klór, alkál és alkálföldfém aralmú anyagok okozzák, amelyek gáz (gőz) fázsból, vagy aeroszolkén a füsgáz szlárd alkoóra, lleve végül a felüleeke boríó lerakódásokban deponálódnak [6.47]. A főleg szeméüzelésű kazánoknál megjelenő korrózónak, négy megjelenés formájá különbözek meg, amelyek közül az első háromnál, a korrózó a védőréeg hányában vagy annak önkremeneelével, az uolsónál elem klór ámadására kövekezk be: o Vas(II)klord (FeCl ) képződés a sza csőfelüleen (kezde korrózó erózóval vagy a nélkül). Ez a folyama elsősorban az új vagy megszío berendezések üzembe helyezésé köveően, 300 C (más forrás [6.48] szern 60 C) fele fémhőmérsékleeknél jelenkezhe. A űzérből kkerülő nagy koncenrácóban lévő klór könnyen kondenzálódk a hdeg fűőfelüleekre, így nagy mennységben kelekezhenek vas-klordok. Ezekből szulfáképződéssel klóraralmú gázok képződhenek, amelyek a cső védőréegének sérülésével járhanak. Uóbb az alacsony olvadásponú, fémolvadék euekkumok kalakulása s gyorsíhaja. o Vas(II)klord képződés oxgénszegény környezeben (főleg a űzérben, égésér fele besugárzo huzamban). A szerkeze anyagok eseleges sérülése oxgénhányos környezeben, a szénmonoxd és a klór (lleve HCl) együes haására kövekezk be, ahol a szénmonoxd a klórvegyüleek haásá erősí, ugyans a klór- vagy sósavgőz a csövek felüleén képződö magne és hema réegeke nem udja korrodáln, a szénmonoxd haására megsérülő védőréeg ala vasa, vaskarbdo azonban gen [], [6.49, 6.50]: Fe O 3 + 3CO Fe + 3CO lleve Fe + Cl FeCl vagy Fe + 4HCl +O FeCl + H O Fe 3 C + 6HCl 3FeCl + C + 3H A reakcó során képződö vas-klord llóvá válha, így anyagfogyás kövekezhe be. A klór megjelenés formája (Cl vagy HCl) a hőmérsékleől függ. HCl + ½O H O + Cl 600 C hőmérsékle ala Cl a fele HCl a jellemző. Vízgőz jelenlée elősegí a HCl képződés. Az előbb, gázhalmazállapoú klórvegyüleek álal okozo korrózóra elsősorban hulladékok, lleve bomassza üzelése eseén, 400 C ala falhőmérsékleeknél (elgőzölögeőknél) [6.49] lehe számían. A korrózó megelőzésére a szénmonoxd kelekezés, lleve az eselegesen kelekeze szénmonoxd, klór haároló falakkal, csövekkel 54

159 örénő érnkezésé kell (például az ábra b) részleén vázol megoldással) mnmalzáln. A klór aralmú üzelőanyago felhasználó (elsősorban hulladéküzelésű) berendezéseknél a karbon aralom ökélees elégeésére 6% fele oxgénaralom bzosíása ndokol az uóégeő érrészekben. 400 C fele hőmérsékleű úlhevíőknél az előbbek szern klór korrózó előfordulása nem valószínű ábláza [6.49],[6.5, 6.5] Klordok, összeéel (%) Olvadáspon ( C) FeCl FeCl 675 MgCl 74 KCl 77 CaCl 78 NaCl 800 ZnCl 38 PbCl 498 5% NaCl - 75% FeCl 56 48% ZnCl -5% KCl 50 8% ZnCl -8% KCl 6 84% ZnCl -6% KCl 6 73% ZnCl -7% PbCl % KCl - 40% FeCl % NaCl 4% FeCl 370 3% NaCl -69% PbCl 40 % KCl -79% PbCl 4 7% NaCl -83% PbCl 45 39% ZnCl -50% KCl -% PbCl 75 35% ZnCl -48% NaCl -7% PbCl 350 6% NaCl -40% KCl -44% PbCl 400 K SO 4 Na SO 4 -ZnSO KCl -ZnCl - K SO 4 -ZnSO4 9 K SO 4 -Na SO 4 - CaSO Oxgén jelenléében az előbb széesés mndg bekövekezk. A klór a lerakódások, védőréegek pórusan, repedésen kereszül a védőréeggel, vagy (az előbb alponban smeree, kezde korrózónál) közvelenül a fémfelüleel lép reakcóba [6.48]. Az ekkor kelekeze FeCl egy része elgőzölög és a füsgáz oxgénaralmával Fe O 3 -má vagy Fe 3 O 4 -é oxdálódk és Cl válk szabaddá. Ezek a vasoxdok durvaszemcsések, védőhaás nem fejenek k. o Euekkus klord olvadékok álal okozo korrózó (00 C hőmérsékle fele). Annak ellenére, hogy a leheséges klordok olvadásponja magas (6.3. ábláza), mndg előfordulhanak alacsonyabb olvadásponú euekkumok, amelyek gyors korrózó eredményezhenek. A 6 C hőmérsékleen olvadó, 8% ZnCl, 8% NaCl euekkummal, laborvzsgálaok során, 3 mm/év korrózós sebessége s megfgyelek [6.48]. A károsodások lassíására nkkelbázsú, nagy krómaralmú övözeek alkalmazhaók. o Lerakodásokban deponálódo klordokból szulfáképződés során szabaddá váló klór álal okozo korrózó, egy a korrózó során bekövekező klórveszesége a klordokból örénő szulfáképződéssel póló körfolyama (akvál oxdácó) kalakulása. A üzelés során a klór elsősorban NaCl, 55

160 lleve más alkál klordok formájában kerül leköésre, amelyek 800 C fele gázhalmazállapoúak. Na O + HCl NaCl + H O Elegendő arózkodás dő és 700 C alá csökkenő hőmérsékle, oxdáló amoszféra eseén, az lló alkál-klord vegyüleek a lerakódás melegebb, külső felüleéről a hdegebb csőfelüleek felé dffundálva kondenzálódnak és a füsgázból származó kéndoxddal szulfáokká alakulhanak, melynek eredményekén gázfázsú HCl, vagy nagyon agresszív Cl kelekezhe: NaCl + SO + ½O + H O Na SO 4 + HCl KCl + SO + O K SO 4 + Cl A folyama sebessége az alkál-klordok kondenzácójáól és a füsgáz kéndoxd aralmának haására bekövekező szulfáképződésől függ. Irodalm adaok szern az SO haására bekövekező szulfáképződés lassú folyama [6.47]. Az áalakulás SO 3 haására sokkal (mnegy 000- szer) gyorsabban bekövekezk. Nagy Na és Ca aralom eseén a HCl csak részben ud szabaddá váln, a füsgázokban a klór dönően NaCl formában van jelen. A szulfáképződés során szabaddá vál klór a porózus védőréegen áhaolva a fémfelüle korrózójá eredményezhe: Fe + Cl FeCl A kelekeze, gőzfázsú FeCl ellenkező rányban dffundálva oxgénnel, érnkezve hemaá FeCl +,5O Fe O 3 + Cl oxgénnel és kéndoxddal reagálva magneé és vasszulfddá 4FeCl + O + SO Fe 3 O 4 + FeS + 4Cl alakul, a szabaddá váló klór pedg az előbb reakcó alapján smé klordképződésre veze. A magne reakcója vas-klorddal és oxgénnel s klór szabaddá válásá eredményez. FeCl + Fe 3 O 4 + O Fe O 3 + Cl 47 C hőmérsékle fele gázfázsú FeCl 3 s képződhe [6.48]: 9FeCl + O 6FeCl 3 + Fe 3 O 4 amely oxgénnel hemaá alakul és klór válk szabaddá: 6FeCl 3 + 4,5O 3Fe O 3 + 9Cl A reakcók során kelekeze (Fe O 3 ) vasoxd durvaszemcsés, porózus, nem képez a ovább korrózó megakadályozó védőréege, koromfúvás, vagy erózó haására könnyen leválha. A folyamaosan újraképződő klór zár korrózós folyamao eredményez, ema a korrózó sebessége függelen az égésermékekben lévő klór, klordok koncenrácójáól [6.49]. 56

161 A korrózós folyama az előbbek alapján az alkál-klordok hamulerakódásokba örénő kondenzácójából, az alkál-klordok szulfáosodásából, a szulfá képződés során a Cl, HCl szabaddá válásából, a szerkeze anyag felüleén vas-klord képződéséből, a vasklord hőmérsékleől függő elgőzölgéséből, oxgénnel és kénoxdokokkal örénő reakcójá köveő széeséséből, ennek eredményekén a klór folyamaos szabaddá válásából áll [6.50]. A folyamahoz a reakcóermékek kellő parcáls nyomására és mnegy 540 C fele hőmérséklere van szükség, így károsodás elsősorban a úlhevíő csöveknél, hűelen aró elemeknél várhaó. 6Mo3 mnőségű csöveknél, 40 C gőzhőmérsékle és 650 C füsgázhőmérsékle eseén mm/000 h korrózósebessége s megfgyelek [6.53]. A korrózó eredményekén a fém felüleen, a korrózó helyén FeCl réeg fgyelheő meg. E fele, réegesen az erede védőréeg (Fe 3 O 4 ) maradványa, lleve a korrózó eredményekén képződö porózus szerkezeű vasoxdok, vas szulfd (Fe O 3, Fe 3 O 4, FeS) alálhaók. A külső felülee a klordoka, szulfáoka, szlkáoka és más anyagoka aralmazó, lló alkál-klord kondenzácónak, szulfáképződésnek kedvező feléeleke bzosíó hamu réeg boríja. A szulfáosodás során kelekeze agresszív Cl a lerakódásban lévő S, Al oxdokkal s reakcóba léphe, így lló SCl 4, lleve Al Cl 6 vegyüleek képződhenek, amelyek elávozva a üzelőanyag hamujához vszonyíva a lerakódások lényegesen ksebb SO, Al O 3 aralmá eredményezhek. [6.50]. FeCl jelenléé a lerakódásokban szeméüzelésű berendezéseknél C hőmérséklearományban fgyelék meg [6.48]. Barnaszénüzelésnél a hamu nagyobb kalcumaralma kövekezében 800 C-g a kén leköö állapoban van, a fölö növekvő mérékben szabaddá válk. A klór elsősorban NaCl formájában van leköve, amely 800 C fele válk llóvá. KCl, CaCl csak szerényebb mérékben muahaó k. Kőszeneknél a hamu ksebb kalcum, nárum aralma kövekezében a kén jelenős része kálum, alumínum vegyüleek formájában köődk meg. A klór, ksebb hőmérsékle arományban elsősorban HCl formájában jelenk meg. Szeméüzelésnél a jelenős kalcum aralom ellenére a kén elsősorban a kellő mennységben jelen lévő nárumhoz köődk. A szulfáképződés a redukáló amoszféra nehezí, ezér a kálum KAlS 3 O 8, a nárum 850 C fele Na SO 3 vegyüleeke alko [6.49]. A kalcum-klord aralom nagyon kcs. Bomassza üzelőanyagok eseén [6.50] a üzelőanyag 4-nél nagyobb S/Cl aralma eseén alg lehe klórkorrózó megfgyeln, míg -nél ksebb S/Cl arány eseén nagyobb korrózóra lehe számían. A már lerakódo nárum-klord és (az oxdréeggel borío vagy anélkül) fémfelüleek közö 700 C hőmérsékleg a reakcó valószínűlen. Ezzel szemben a kalcum-klord aralmú lerakódások korrózóra vezenek, mvel (a vas-klordból az előbbekben vázol korrózós folyama eredményekén) klór válha szabaddá [6.49]: CaCl + Fe 3 O 4 CaFe O 4 + FeCl 57

162 Fonos megemlíen, hogy amennyben a szulfáképződés nem a lerakódásokban, hanem még gázfázsban örénk (amelye az égésermékek nagyobb SO 3 aralma elősegíhe), a klóraralmú lerakódások mennysége, ezzel a korrózó veszélye csökkenhe. Amennyben a lerakódások hulladéküzelésű, vagy bomassza kazánok eseén ólmo, cnke s aralmaznak, az előbb korrózós folyamaok felgyorsulhanak. A lerakódások külső, füsgázoldal réege CaSO 4 - Na SO 4 - K SO 4 - ZnSO 4 - PbSO 4 alkoóka aralmazó szulfáokból, belső, csőoldal réege KCl - ZnCl alkoók keverékéből áll [6.5]. A [6.53] rodalomban összefoglal gyakorla eseek alapján, a fémfelüleen, a korrózó helyén néhány μm vasag FeCl réeg fgyelheő meg. E fele a sma csőfelüleen az erede védőréeg vékony maradványa alálhaók. A kövekező réege mnegy 00 μm vasagságban, dönően komplex klord és szulfá sókból álló réeg boríja. A réeg szerkezee (az alkoók eloszlása) akív anyagáadásra ual. A vasaralmú korrózó ermékek s helyenkén, komplexen oszlanak el. Eől a réegől éles haárral válk el a felee lévő ólom-, kalcum-, kálumszulfáokból álló, pórusszegény, jól színereződö, olvadék állapoban lerakódo réeg. Ez a réeg segí elő a korrózó fron közelében a nagy klór- és (kén-) parcáls nyomás fennarásá, megakadályozva az oxgén dffúzójá. A ZnCl KCl keverék olvadásponja (6.3. ábláza) C közö van, így a legbelső réegben kedvezőek a feléelek a korrózóhoz. Helyleg, kráerszerűen (ahol az ólom, cnk szulfáok kválnak) nagy korrózósebesség alakulha k, amelynek kövekezében gyors anyagfogyás (például: 0,4 mm/000 h [6.53], mm/000 h [6.54]) jelenkezhe. A klór korrózó ellen megfelelő védelme csak a korrózóálló csőanyagok, szerkeze elemek alkalmazása, lleve a hagyományos csőanyagokra fémszórással, felrakó hegeszéssel (claddng) felhordo bevonaok, égésérben a megfelelő összeéelű űzálló anyag burkolaok, az köveő uóégeő érben döngölések adnak. A korrózóálló acélok, bevonaok korrózóállóságának jellemzésére a nemzeköz gyakorlaban, a különböző övözőelemek haásá együesen kfejező egyenérékű korrózóállóság számo (az angol, png ressance equvalen number elnevezés rövdíése alapján: PREN) alkalmaznak. Ennek álalános alakja: PREN Cr(%) m Mo(%) n N(%) 6.36 A képleben szereplő m, n ényezők éréke a különféle haásvzsgálaok alapján széles arományban elérhe, m =3,-5, n =9-36 közö érékeke s smerenek [6.55]. A gyakorlaban, különféle acélféleségekre alkalmazo számíás összefüggéseke az alább ábláza foglalja össze ábláza [6.56] Egyenérékű korrózóállóság szám Ferres acél Cr (%) + 3,3Mo (%) Auszenes acél Cr (%) + 3,3Mo (%) + 30N (%) Duplex (auszenes-ferres) acél Cr (%) + 3,3Mo (%) + 6N (%) Szuper duplex acél Cr (%) + 3,3(Mo (%) +0,5W (%)) + 6N (%) Nagy N-Cr-Mo aralmú övöze Cr (%) +,5(Mo (%) + W (%) + Nb (%)) 58

163 Az egyenérékű korrózóállóság szám éréke a szeméüzelésű berendezések felrakó hegeszésénél bevál Alloy 65 anyagmnőségre mnegy 5, a üzelőberendezések fémszórásához használ ferres anyagoknál 30-40, nkkel bázsú anyagoknál >60 [6.57]. Az anyagmnőség megválaszásánál a kölségeke s fgyelembe kell venn; például az Alloy 65 mnőségű anyag a ferres anyag négyszeresébe kerül. A bevonaok uólagosan, a helyszínen s felhordhaók. A szénüzelésekre smeree szulfáolvadék salakkorrózó hulladék, bomassza üzeléseknél örénő önálló előfordulása eseén elégségesnek űnk a >7% krómaralmú acélok alkalmazása [6.48]. Alacsonyhőmérsékleű korrózó: A kazánok uófűő felüleen, füsgázjáraokban, füsgázelszívó venláorokban, a füsgázban lévő kénoxdokból képződő savak kondenzácója, lleve a korrodáló haású anyagoka aralmazó lerakódások vsszanedvesedése kövekezében bekövekező, szerkeze anyagok károsodásával járó folyama. Savkorrózó: Kénaralmú üzelőanyagoknál az égés reakcó eredményekén elsősorban kéndoxd (SO ) képződk, de ks mennységben kénroxd (SO 3 ) s kelekezk. A kazánokban a hőmérsékle lefuásól, légfeleslegől, üzelőanyag kénaralmáól, kaalzáoranyagok (például vanádum oxdok, más, fűőfelüleeke boríó lerakódások) jelenlééől függően a kéndoxd ovább oxdálódha kénroxddá. A kénoxdok a üzelőanyag nedvesség-, lleve hdrogénaralmáól, valamn az égés levegő páraaralmáól függő mérékben mndg jelen lévő vízgőzzel kénessava, lleve kénsava alkonak. Ennek egy részé a füsgázban lévő pernyeszemcsék adszorbeálhaják, bázkus kémhaásuk eseén semlegesíhek. A füsgázban lévő savgőzök a parcáls nyomásukhoz arozó elíés hőmérséklenél (amelye savharmaponnak nevezünk) hdegebb fűőfelüleel érnkezve kondenzálódnak. Muán a kénsav elíés hőmérséklee nagyobb a kénessav elíés hőmérsékleénél, kondenzácója s előbb kezdődk meg. A kcsapódó sav öménysége kezdeben nagyobb, majd a hőmérsékle csökkenésével csökken. Ismer, hogy a ömény kénsav nem károsíja az acélarályoka, a koncenrácó csökkenésével azonban korrodálja azoka. A hőmérsékle csökkenésével nemcsak a koncenrácó csökken, hanem a kondenzácó méréke s növekszk. Ebből kövekezk, mn az a.7. ábra bal oldalán megfgyelheő, hogy a maxmáls korrózósebesség a savharmaponnál 0-30 C-al ksebb hőmérsékleen alakul k. A hőmérsékle csökkenésével a korrózó sebessége csökken, és csak a vízgőz harmaponja ala növekszk meg ugrásszerűen. A kénessav korrózós haása a relaíve ksebb elíés hőmérsékle kövekezében gyakorla szemponból elhanyagolhaó, mvel a berendezéseke a nagyobb hőmérsékleen kezdődő, kénsav okoza korrózó fgyelembevéelével kell kalakían. A felüleen lévő lerakódások külső hőmérséklee nagyobb a fémfelüle falhőmérsékleénél, így lassíhaják vagy leheeleníhek a kondenzácó. A korrózós folyama az Fe + H SO 4 + ½O FeSO 4 + H O összefüggéssel jellemezheő. Az egyenle alapján kelekező FeSO 4 *H O korrózó ermék az ásványanban smer szomolnok. Megfgyelheő, hogy a reakcó eredményekén képződő vegyüleekben a vas és a szulfá gyök 59

164 aránya :, ebből kövekezk, hogy a kezde korrózó sebessége arányos a kénsav kondenzácós sebességével. A korrózós ermékkén kelekező vasszulfá nedvszívó, oxgén jelenléében ovább oxdálódha és az alább reakcók eredményekén kénsava ermelhe: 4FeSO 4 + H SO 4 + O Fe (SO 4 ) 3 + H O Fe (SO 4 ) 3 + 3H O Fe O 3 + 3H SO 4 Így a kénsav a folyamaban alapveően kaalzáorkén ha, anélkül hogy elhasználódna [6.50]. A korrózó megfelelő mennységű oxgén és vízgőz jelenléében újabb savkondenzácó nélkül s folyaódha. A kénsav a szerkeze elem felüleén lévő védőréege s megámadhaja, amelynek eredményekén az előbb kénsavermelő folyama knduló anyaga jöhe lére: Fe O 3 + 3H SO 4 Fe (SO 4 ) 3 + 3H O A korrózó a felülee egyenleesen károsíja, más elekrolok kráeres vagy lyuk korrózós haásáól jól megkülönbözeheő. A savharmapon a füsgázban lévő kénsavgőz és vízgőz parcáls nyomásáól függ. Számíására közelíő függvényeke, dagramoka dolgozak k, mn például az [] rodalomban közöl alább összefüggés, amely a 7*0 - < p < bar, 0-6 < p H SO 4 <*0-4 bar arományban érvényes. H O s 55 7, 6lg ph 8 7 O, lg phso A vízgőz harmaponja, parcáls nyomásának smereében a szokásos gőzáblázaok (például. függelék) alapján meghaározhaó. A gyakorlaban, muán a kelekező SO 3 mennysége, a üzelőanyag kénaralmán, üzelés módon, űzérhőmérsékleen, légfelesleg ényezőn úlmenően, a kaalkus haásokól, bázkus hamualkoók mennységéől és más ényezőkől s függ, a kénsavgőz várhaó parcáls nyomásának becslése nem leheséges. Az összefüggések álalában csak a füsgáz összeéelének (a p ph O, lleve H SO 4 parcáls nyomások) smereében adnak módo a harmapon becslésére, ez azonban megfelelő mérőeszközökkel közvelenül s mérheő. Az előbb az oka, hogy specáls eseekől (egy ado üzelőanyagfaja, azonos kazánban, azonos feléelekkel örénő, kellő számú mérés eredménnyel aláámaszo felhasználásáól) eleknve, a várhaó savharmapon ado esere vonakozó számíása helye, a megengedheő füsgáz és szerkeze elem hőmérsékleekre gyakorla apaszalaok alapján ajánlo rányérékeke (lásd a.8. Léghevíők fejezeben) veszünk fgyelembe. Az egyes gyárók a sajá berendezésekkel szerze apaszalaok alapján elérő érékeke s ajánlhanak (6.3. ábra). Az ábrán megado hőmérsékleeke 0,%-nál nagyobb kénaralmú üzelőanyagok eseén o melegvíz, forróvíz kazánok eseében az előremenő- és vsszaérő víz álaghőmérsékleének, o gőzkazánoknál a elíés hőmérsékle, o ápvíz előmelegíőknél a ápvíz belépő hőmérsékleének 60

165 Mnmáls hőmérsékle ( C) mnmáls érékére javasolják. Gyakor üzemállapo válozás eseén nagyobb érékek ajánloak. Ez eseben a korrózó az elfogadhaó méréke nem lép úl [6.58]. Az ábrából s láhaó a kénaralom megengedheő hőmérséklere gyakorol haása, ezér a üzelőanyagok beszerzésénél a kéneleníés kölségeke, légszennyezés bírságo s fgyelembe véve a legalacsonyabb kénaralomra kell örekedn. A haásfok javíására ksebb berendezéseknél gazdaságosabb lehe saválló anyagokból készíe uófűő felüleek alkalmazása. Erőműv kazánoknál a léghevíő korrózójá a levegő gőzfűésű kalorferrel örénő előmelegíésével, vagy előmelegíe levegő vsszakerngeésével (8.5. ábra), hőranszformácóval (.67. ábra) lehe mnmalzáln. Az SO 3 képződés mnmalzálására mnden eseben örekedn kell a légfelesleg csökkenésére, ez azonban klór s aralmazó hulladékok eseén növelhe a klór korrózó veszélyé. Ez eseben a saválló anyagból készül uófűő felüleek alkalmazása jelenhe megoldás [6.59] Tüzelőanyag kénaralma (%) 6.3. ábra Közegoldal mnmáls hőmérsékle a üzelőanyag kénaralma függvényében [6.58] Vsszafolyósodás ma korrózó: Hulladékok, bomasszák üzelésénél, ammóna adagolással végze NO x kbocsáás csökkenésnél nylvánvalóvá vál, hogy az előbbekben árgyal savkorrózó melle, más ípusú alacsonyhőmérsékleű korrózó s előfordulha. A korrózós haás ks felüleen, lyukszerűen jelenkezk. Elődéző a fémfelüleekre rakódo, alacsony füsgáz nedvesség aralom eseén, száraz pernye meghaározo összeéelű só, amelyek a füsgáz nedvességének növekedésével hgroszkopkus haásuknál fogva az magukba szívják és folyékonnyá válhanak [6.60]. A CaCl például 95 C hőmérséklenél 5 f% füsgáz nedvesség aralomnál elíe sóoldao képezhe. A jelensége a nemzeköz szakrodalomban a légkörkuaásból áve angol, delquescence (szémállás, széfolyás) kfejezéssel jelölk. Más vsszafolyósodásra hajlamos sók ZnCl (cnk-klord), NH 4 Cl (ammónumklord), NH 4 NO 3 (ammónum-nrá), (NH 4 ) SO 4 (ammónum-szulfá). Az ammónum vegyüleek elsősorban a kaalkus NO x menesíéshez (húgysav (C 5 H 4 N 4 O 3 ), vagy ammóna vzes oldaa formájában) bejuao ammónából származnak. A klór ranszporjához szükséges ammóna előfordulására NO x menesíés nélkül esekben s számían lehe, ugyans a üzelőanyag N aralmából, az NO x képződésre vezeő reakcók közbenső lépésekén, C közö hőmérsékleen (elsősorban rosély, flud ágyas üzeléseknél) 6

166 NH 3 kelekezhe. Képződésé a üzelőanyag darabossága, nagyobb amnosav-, nedvességaralma elősegí, 000 C fele az NH 3 képződés csökken. Az ammónum-klord (köznap nevén szalmák, amely mnegy 340 C hőmérsékleen szublmál) elsősorban a ápvíz előmelegíő felüleeken rakódk le fehér, szorosan álló, űszerű krsályok formájában, akár cm vasag réegekben s. A lerakódás jellege arra ual, hogy nem a füsgázok álal szállío, szlárd halmazállapoú szemcsék üközéséből, hanem a hdeg felülere örénő deszublmácó során jön lére. Valószínűsíheő, hogy a lerakódás megelőzően a füsgázban lévő ammóna (NH 3 ) és sósav (HCl) gőzből kelekezk. A képződés hőmérsékle az alkoók koncenrácójáól függ, 80, lleve 40 C ala hőmérsékleen esznek emlíés NH 4 Cl só képződésről. Nedvesség haására a képződö sókrsályok smé oldaba mehenek NH 3, lleve HCl formájában. A kelekeze NH 4 Cl sókrsály méreéől és a relaív nedvességaralomól függ, hogy a krsály ellenáll-e az oldódásnak. A korrózós folyamaoknál a jóval ksebb mennységben brómo aralmazó üzelőanyagok eseén képződő NH 4 Br (ammónum-bromd) s szerepe jászha, amely a ermészeben nem fordul elő, szublmácós hőmérséklee mnegy 450 C, és az ammónum-klorddal kever krsályoka alko [6.60]. Végeredményben, ez eseben s klór korrózóról, annak egy alacsony hőmérsékleen lejászódó formájáról van szó, amelyhez a korrózó okozó anyago a gázfázsból örénő krsályképződés és vsszafolyósodás bzosíja. A korrózó erméke a gránávörös színű ammónum-vas(iii)-klord (NH 4 FeCl 4, más felírással FeCl 3 *NH 4 Cl+H O). A vsszafolyósodás ma korrózó C hőmérsékle ala, elsősorban alacsony, 00-0 C körül ápvíz hőmérsékle, hdeg, szgeelelen haárolófalak, füscsaornák eseén jelenkezk, a vasag, oxdokból, szlkáokból, szulfáokból álló lerakódások megakadályozzák kalakulásá. A vsszafolyósodás ma korrózó csökkenése a könyv írásának dején rendelkezésre álló nformácók alapján, elsősorban a füsgáz ammóna aralmának mérséklésével: az NO x menesíéshez bevezee ammóna feleslegének csökkenésével, lleve a mnmáls ammóna képződés eredményező üzeléssel leheséges. 6

167 7. Gőzkazánok elemenek szlárdság számíása A kazánok szerkeze elemenek végleges formája a szlárdság számíások eredményekén alakul k. Az anyagválaszás, szerkeze kalakíás az üzemeleés leheőségekre, élearamra s haással van. A méreezés a bzonság, megvalósíhaóság és gazdaság szemponok egydejű fgyelembevéelével kell végezn. Cél: a erveze élearam ala várhaó üzemmene melle megbízhaóan (elvár rendelkezésre állással) működő, a személyze es épségé és a környezee nem veszélyezeő, versenyképes berendezések kalakíása. Az alapveő számíásoka közösség és nemze szabványok alapján, álalában szabványosío anyagmnőségek, szokványos kalakíások fgyelembevéelével, gyakran fekee dobozkén vselkedő számíás programok, kódok felhasználásával kell végezn, de csaknem mnden berendezésben vannak olyan elemek, amelyekre nncsenek egyezményes számíás eljárások, így a ervezőnek önállóan, a szakrodalomra ámaszkodva kell eljárn. Hasonlóan különös felelőssége és gondosságo gényel az új, kevéssé kpróbál anyagok használaa s. Jelen fejeze a szerkeze anyagok és ulajdonságak, az alapveő számíás eljárások, a névleges paraméerekből, gyárásból és az üzemvelből adódó, eseenkén válozó erhelések számíásának, a korszerű berendezéseknél elvár üzemvel, karbanarás ámogaó szakérő rendszerek alapelvenek megsmerésé kívánja elősegíen. Muán egyre újabb szerkeze anyagok jelennek meg, újabb üzem apaszalaoka smerenek, váloznak a ervezés előírások, a megrendelők gényenek felelős eljesíése érdekében a konsrukőr nem mellőzhe a szakrodalom rendszeres anulmányozásá, és a közös udásanyag gyarapíására, sajá apaszalaanak közzééelé sem. 7.. Szerkeze anyagok A szerkeze anyagokkal szemben ámaszo alapveő köveelmény, hogy károsodás nélkül, vagy elfogadhaó károsodással vseljék el az üzem génybevéelek haásá. Ehhez a várhaó eljes működés (hőmérsékle) arományban megfelelő szlárdság ulajdonságokkal kell rendelkezn, melyeknek a erveze üzemdő ala csak elfogadhaó mérékben szabad romlan. Az anyagoknak a várhaó belső (4., 4.7. fejeze) és külső oldal (6.33. fejeze) korrózós haásoknak ellenállónak kell lenn. Gyakor, hogy a szerkeze elemek a sakus génybevéelek melle válozó, válakozó génybevéeleknek s k vannak éve. A arósan nagy hőmérsékle, erhelés haására az anyagokban szöveszerkeze válozások ndulhanak el, amelyek váralan meghbásodásoka eredményezhenek. Gyakorlaban csak azon anyagféleségek felhasználása jöhe szóba, amelyek a rendelkezésre álló eszközökkel megmunkálhaók, hőkezelés nélkül hegeszheők vagy megbízhaóan hőkezelheők. A gyárás, üzemvel során szerze apaszalaok az anyagok megíélésé, felhasználásá lényegesen befolyásolhaják. Ezek alapján leegyszerűsíve az anyagféleségek három csoporba sorolhaók: Régebben gyáro, működő berendezésekben előforduló, de ma már nem gyáro, alkalmazo szerkeze anyagok. Elhagyásukra kedvezőlen ulajdonságak vagy jobb, azonos feladara gazdaságosabban alkalmazhaó anyagok megjelenése ma kerül sor. 63

168 Bevál, széleskörűen alkalmazo, EU vagy nemze sznen szabványosío, haályos dokumenumokban jellemzők megadásával smeree anyagok. Vzsgálaok, kísérle alkalmazások alapján alkalmasnak vél, de kellő apaszalaal, hosszú dőaramú vzsgála eredményekkel még nem rendelkező anyagféleségek. Alkalmazásukhoz, az alkalmasság megfelelő bzonylaokkal örénő aláámaszása, ezek haóság befogadása melle, a megrendelő beleegyezése s szükséges, ak hozzájárulásával udomásul vesz a várhaó kockázaoka, amelyek kövekezménye nem vagy csak korláozoan háríhaja á a szállíóra. A ervezők, szakérők helyzeé nehezí, hogy az dők során az anyagok elnevezése, jelölése válozo 9, a szlárdság jellemzőke (elsősorban a aramszlárdság éréké) az üzem apaszalaok, hosszabb dőaramú vzsgálaok eredménye alapján módosíoák. Erre ekneel a leggyakrabban alkalmazo anyagok elnevezése összehasonlíó áblázaoka ( ábláza) közlünk. A szlárdság és egyéb jellemzőke a legújabb szabványok, lleve adalapok alapján adjuk meg, kvéve a már nem alkalmazo anyagféleségek adaa, amelyeke a korabel adabázsok alapján foglalunk össze. 7.. Az anyagok ulajdonsága A szerkeze anyagok jellemző smereő adabázsokban, adalapokon az összeéel, szlárdság jellemzők melle, a válozó génybevéelek, hőfeszülségek számíásához szükséges adaoka (rugalmasság modulus, fajlagos hővezeő képesség, lneárs hőágulás együhaó) s felünek. A kazánechnkában előforduló különféle feladaokra alkalmas anyagok smereése elő eseenkén a vzsgála módszer vázlaos bemuaásával összefoglaljuk az anyagok vselkedésé a különféle génybevéelek haására. 0, B Folyáshaár Szakíószlárdság e ep p e p m p m Rugalmasság haár m m a) Szakíó dagram b) Rugalmas-képlékeny alakválozás c) Rugalmas- deálsan képlékeny alakválozás 7.. ábra Szakíó dagram, maradó alakválozás a folyáshaár elérése uán Folyáshaár, szakíószlárdság: Terhelés haására a szerkeze anyagok megnyúlnak, alakválozásuk kezdeben rugalmas, a erhelés növelésével megfolynak (maradó alakválozás szenvednek) és egy ado erhelés fele elszakadnak. A folyamao szemléleesen a szakíó dagram muaja (7.. ábra a) részle). A ervező számára a folyamaból: 9 A könyvben a régebben használaos anyagoknál a hagyományos, a haályos szabványban felsorol anyagoknál a szabványos jelöléseke használjuk, megadjuk az azonosíó számo s. Az új, eseenkén végleges jelöléssel még nem rendelkező anyagok eseén, örekszünk a szakrodalomban emlíe mnden elnevezés bemuaására. 64

169 ε, fajlagos nyúlás a rugalmasság haár (az a erhelés, amely ala az alakválozás rugalmas, az anyag vsszaér erede állapoába, a gyakorlaban a maradó alakválozás nagyon kcs 0,005-0,00%), a folyáshaár (amelynél a erhelés megszüneése uán maradó alakválozás apaszalhaó, a gyakorlaban egyezményesen a 0,% maradó alakválozáshoz arozó 0, feszülsége nevezk folyáshaárnak), a szakíószlárdság (az a maxmáls B feszülség érék, amely az anyag elszakadása elő megfgyelheő) bír gyakorla jelenőséggel. Fonos megjegyezn, hogy az egyezményes megállapodás alapján az anyagban ébredő feszülség kszámíása az erede kereszmeszere örénk, annak ellenére, hogy az alakválozás haására az anyag kereszmeszee csökken, erre ászámíva a ényleges, szakadás okozó feszülség lényegesen nagyobb a szakíószlárdság érékénél. A áblázaokban a szakíóvzsgálaok során megfgyel szakadás nyúlás ( ) éréké amely az anyag szívósságára jellemző s megadják. A ulajdonságok függnek a gyárásól (a gyárás során végze alakíásól) és a hőmérsékleől, növekvő lemez-, csőfalvasagsággal, alkalmazás hőmérsékleel álalában romlanak. A folyáshaár elérésé köveően ehermenesíe anyag nem nyer vssza erede méree, a válozás az anyag ulajdonságaól függően rugalmas-képlékeny (a feszülség a nyúlás növekedésével nő, 7.. ábra b) részle), vagy rugalmas-deálsan képlékeny (a feszülség az alakválozással már nem növekszk, 7.. ábra c) részle) alakválozás modellel közelíheő. Az ábrákon e a rugalmas, p a képlékeny, ep a rugalmas-képlékeny alakválozás (nyúlás) jelöl. Az m maradó alakválozás rugalmas-képlékeny és ökéleesen képlékeny anyagoknál s az p képlékeny nyúlással egyenlő. Az anyagok sorozaos maradó deformálódásával járó alakválozások halmozódhanak ( p, 7.. ábra c) részle), ezek eredményekén repedések s megjelenhenek. Elsődleges kúszás Másodlagos kúszás Harmadlagos kúszás σ ε p képlékeny alakválozás ε e rugalmas alakválozás Idő 7.. ábra Kúszás állandó hőmérsékle és erhelés eseén Kúszás, szöveszerkeze degradácója: A kúszás arósan nagyobb hőmérsékleen, a folyáshaárnál ksebb feszülségen bekövekező képlékeny alakválozás. Kalakulásá öbb, akválás energáól (Arrhenus örvény) s függő, részfolyama befolyásolja, amelyek leheővé eszk a krsályrácsok deformácójá a folyáshaárnál ksebb feszülségen s [7.]. Az alakválozás nagysága a szerkeze 65

170 anyagok összeéeléől, gyárás módjáól, hőkezeléséől, erheléséől és az génybevéel dőaramáól s függ. A folyama (7.. ábra) öbb szakaszra oszhaó: Az anyag erhelésé köveően (a szakíó dagramnak megfelelően) azonnal rugalmas, majd a dszlokácók árendeződésével képlékeny alakválozás kövekezk be. A arós génybevéel haására megkezdődk az anyag felkeményedése, amely fokozaosan csökkenő sebességű nyúlással jár. A folyamanak ez a szakaszá elsődleges vagy ámene kúszásnak nevezk. Az ez köveő másodlagos, vagy állandó kúszás arományában az alakválozás sebessége hosszabb dőn á közel állandó, éréke az anyagban végbemenő szöveszerkeze válozásokól (mkropórusok, pórusláncok kalakulásáól) függ. A harmadlagos szakaszban a szöveszerkeze válozások haására a szemcsék menén megjelenő mkro repedések kövekezében a nyúlás sebessége nő, végül az anyag elörk. A mnmáls kúszás sebesség jól közelíheő az n Ea RT e hőmérsékleől függő kfejezéssel [7.], ahol kúszás sebesség [mm/h], 0 az ado anyagra jellemző állandó [mm/h], az anyagban ébredő feszülség [N/mm ], 0 az ado anyagra jellemző állandó [N/mm ], n az anyagmnőségől, feszülségől függő kevő, éréke nagy feszülségek eseén 3-8 közö, ks feszülségek eseén körül van, E a akválás energa [kj/mol], R gázállandó [kj/molk], száméréke 8,3 J/molK, T hőmérsékle [K]. Az akválás energa éréke egy ado anyagra a másodk (állandó kúszás) arományban, a hőmérsékle ksmérékű (0-0 C-os) válozaásával mér kúszás sebességek alapján számíhaó [7.]: ln( / ) E a R 7. T T ahol kezde T hőmérsékleen mér kúszás sebesség [mm/h], válozao T hőmérsékleen mér kúszás sebesség [mm/h], T kezde hőmérsékle [K], T válozao hőmérsékle [K]. Egy ado hőmérsékleen megfgyelheő kúszás sebesség, és a erhelő feszülség közö összefüggésre más közelíő egyenleek s smerek [ ]. ezek öbbsége a 7. kfejezésben s szereplő, Arrhenus féle, hőmérsékleől függő knekus folyamaoka leíró örvényből ndul k. 66

171 A kúszás elfogadhaó éréken arása érdekében a arósan nagy hőmérsékleen üzemelő anyagok szlárdság számíásánál szlárdság jellemzőkén a kúszáshaár, üzemóra uán % nyúlás okozó feszülség), lleve a aramszlárdság (, (kúszás szlárdság, B, 00000, a , lleve B, 00000, a üzemóra uán szakadás okozó feszülség) fgyelembevéele szokásos. Mvel az ezek megbízhaó meghaározásához szükséges vzsgálaok hosszú dő vesznek génybe, gyakran előfordul, hogy a rövdebb dőaramú (eseleg nagyobb hőmérsékleen elvégze) vzsgálaok alapján adnak meg az előbb dőaramokra vonakozó kúszáshaár, aramszlárdság érékeke. A különféle hőmérsékleeken, dőaramban elvégze vzsgálaok közö ászámíás korábban álalánosan a Larson-Mller paraméer LMP( ) T ( C log ) a log( ) 7.3 felhasználásával örén, ahol aramszlárdság [N/mm ], T alkalmazás hőmérsékle [K], C a szerkeze anyagól függő állandó, egyed ada hányában szokásos éréke C =0, génybevéel dőarama [h], a regresszós összefüggés együhaója, regresszós összefüggés fokszáma (maxmum heedfokú közelíés alkalmaznak). E melle a gyakorlaban más modellek alkalmazása s elerjed, részleesebb elemzésük, összehasonlíásuk az rodalomban (például [ ]) megalálhaó. A rövdíe dőaramú vzsgálaokból a 7.3 képle felhasználásával kszámío érékek álalában nagyobb aramszlárdságo adnak, mn a később befejeződő, hosszabb dőaramú vzsgálaokkal énylegesen megállapío érékek [7.5], ezér új anyagféleségeknél gyakorak a helyesbíések, ema ezek felhasználásánál óvaosan kell eljárn. Egy ado gyármány ényleges jellemző a szabványokban adalapokon megado aramszlárdság érékekől ±0 százalékkal elérhenek (a vzsgála eredményeknek a ±0% űrésmezőn belül kell esn) ábláza [7.3] Besorolás oszály Szöveszerkeze állapoa 0 Szállíás állapo, génybevéel nélkül Kúszás, mkropórusok nélkül a Előrehalado kúszás, eseenkén mkropórusokkal b Jól előrehalado kúszás, számos (> 50 db/mm ) mkropórus, rendeződés nélkül 3a Kúszás károsodás, számos, rendeződö mkropórus 3b Előrehalado kúszás károsodás, mkropórusláncok és/vagy szemcsehaárok (< szemcsehaár hossz) elválása 4 Előrehalado kúszás károsodás, mkro repedések 5 Erős kúszás károsodás, makro repedések Nagyobb erhelés, hőmérsékle gyorsabb alakválozás és meghbásodás eredményez. A folyama előrehaladásá az alakválozás (például a csövek ámérőjének) rendszeres dőközönkén mérésével, a bekövekeze szöveszerkeze válozások szöveszerkeze lenyomaok (7.83. ábra) alapján örénő vzsgálaával 67

172 σ, erhelő feszülség ε, fajlagos nyúlás lehe nyomon köven. A válozások megíélésére oszályozás rendszereke [7., 7.3] dolgozak k. Az európa gyakorlaban széleskörűen elerjed VGB oszályozás rendszer (VGB-Rchlne R 509 L), amely a leggyakrabban és jelenleg s alkalmazo 3 CrMo 4 4, 0 CrMo 9 0, 4 MoV 6 3, X 0 CrMoV, X 8 CrNNb 6 3 csővezeék anyagokkal szerze gyakorla apaszalaok alapján kerül összeállíásra, az előző (7..) áblázaban láhaó mnősíéseke alkalmazza. Hagyományos szerkeze anyagoknál, nagyobb erhelések eseén, a másodlagos kúszás aromány másodk felében várhaó a mkropórusok megjelenése, a aromány vége felé már rendeződö mkropórusok, mkropórusláncok s megfgyelheők (7.3. ábra). 4 a 3b 7.3. ábra Szöveszerkeze válozása arós erhelés haására [7.] Idő Relaxácó (ernyedés): Amennyben a nagy hőmérsékleen örénő arós génybevéel eseén a szerkeze anyag hossza állandó (például szoríó csavaroknál), a megnyúlás haására a szerkeze elemben ébredő erő csökken. A folyama azzal magyarázhaó, hogy a szöveszerkeze válozások haására a kezde rugalmas (akár a folyáshaárnál ksebb feszülség haására kalakuló) alakválozás fokozaosan maradó alakválozássá alakul. Uánfeszíés (az erede erhelés vsszaállíása) eseén újabb megnyúlás, végül az anyag önkremeneele kövekezne be. Ennek megelőzésére a szoríó csavarok kezde erhelésé csak akkora érékre szabad beállían, hogy a arósfolyás eredményekén bekövekező relaxácó eseén s kellő szoríóerő maradjon vssza. σ 0, ε, kezde fajlagos nyúlás 7.4. ábra Relaxácó arósfolyás haására Idő Üőmunka, ámene hőmérsékle: Az anyagok vselkedése szemponjából fonos, hogy a szerkeze elemek, génybevéel haására bekövekező, károsodás (alakválozás) eseén se hbásodjanak meg azonnal. Ez, a gyakorlaban szívósságnak neveze ulajdonságo a örés munka jellemz. Éréke egyrányú húzás eseére a szakíó vzsgála során felve szakíó ( - ) görbe ala erüleel (a próbaesben ébredő feszülség, fajlagos nyúlás men negráljával) egyenlő. A valóságban álalában öbbengelyű feszülségállapo fordul elő, az génybevéel jellege, üzem hőmérsékle válozha, így a önkremeneel eredményező örés 68

173 Képlékeny örefelüle aránya (%) Üőmunka (J) munka lényegesen elérhe az deáls körülmények melle meghaározo érékől. Erre s ekneel, a bonyolul számíás helye, a örés munka meghaározására, egyszerű gyakorla módszer, üésvzsgálao alkalmaznak. A vzsgála eredménye egy megfelelően kalakío, (kazánechnkában a Charpy V [7.7]) bemeszéssel elláo próbaes elöréséhez felhasznál munka, az úgyneveze üőmunka. A vzsgála során az üőmunka meghaározása melle a örefelüle szemrevéelezése s megörénhe, megállapíva a szívósan (borosás örekép) vagy rdegen (sma örekép) elör felülerészek arányá. Álalában négyféle örekép különbözeheő meg [7.8]: rdegen nduló és eljesen rdegen erjedő repedés, képlékenyen nduló, de rdeggé váló repedés, rdegen nduló, de képlékennyé váló, eseleg megálló repedés, eljesen képlékeny repedés. Üőmunka 00 Törefelüle 7 0 Ámene hőmérsékle Hőmérsékle ( C) 7.5. ábra Üőmunka válozása a hőmérsékle függvényében Az üőmunka éréke a hőmérsékle csökkenésével csökken (7.5. ábra), egyúal megválozk a öre képe s, egy bzonyos, úgyneveze ámene hőmérséklenél az anyag rdeggé válk. Az ámene hőmérsékle meghaározása különféle szemponok alapján leheséges. A kazánechnkában az a hőmérsékle éréke eknk ámene hőmérséklenek, amelynél az üőmunka az egyezményesen megállapío 7 J alá csökken. (Más felhasználás célokra például a 40, vagy 60 J üőmunká, vagy a örefelüle képlékeny arányának 40% alá csökkenésé alkalmazzák az ámene hőmérsékle érékének megállapíásához). Repedéserjedés, örésmechanka: A szerkeze elemek gyárása során, a legnagyobb gondosság ellenére, vsszamaradhanak anyaghbák, mkro repedések, mvel a gyárás folyamaokba beépíe hbakereső anyagvzsgálaokkal a ksméreű hbák nem mnden eseben haárolhaók be. Repedések az üzem génybevéelek haására s megjelenhenek. Méreük az génybevéelek haására növekedhe. Ez, az anyag ulajdonságaól, a hba méreéől, elhelyezkedéséől, az génybevéel módjáól, nagyságáól függően bekövekezhe nagy sebességgel, rdegörés formájában, vagy fokozaosan. Muán az anyaghbák, repedések nem kerülheők el, felveődk a kérdés: vajon a hbakereső készülék érzékelés arományánál ksebb méreű eseleges hba, vagy egy ado méreű eseleg üzem közben kelekeze repedés megengedheő-e, számían lehe-e és mlyen sebességgel a repedés erjedésére. A repedések haásával, a megengedheő repedésméreek megállapíásával, lleve a krkus helyzeek megelőzésével a örésmechanka foglalkozk. Egy végelen méreű lemezben lévő, végelenül lapos, a hosszúságú repedés végén, egyoldal húzó génybevéel haására kalakuló feszülségek (7.6. ábra) a kövekező összefüggésekkel számíhaók [7.], [7.9]: 69

174 Repedésre merőleges rányban: yy 0 a cos sn / sn3 / 7.4 r Repedés hosszengelye rányában: xx 0 a cos sn / sn3 / 7.5 r Nyírófeszülség: 0 a xy sn cos / cos3 / 7.6 r σ 0 σ yy a r φ σ ábra Lapos repedés végelen lemezben [7.] Az összefüggések felbonhaók egy az génybevéelől, repedésméreől, lleve egy a geomera jellemzőkől függő ényezőre. Az előbb K I 0 a 7.7 [N/mm 3/ ] éréke feszülségnenzás ényezőnek nevezk. Felhasználásával a repedés síkjában, hosszengelyére merőlegesen ébredő feszülség: yy 0 a K I 7.8 r r alakban írhaó fel. Száméréke a repedés végén a legnagyobb: yy K I 7.8a a Nagysága lényegesen nagyobb lehe a folyáshaárnál, ebből adódóan az anyag a repedés széle melle muán a ényleges feszülség nem léphe úl a folyáshaár képlékeny alakválozás szenvedhe. Ez (az erőegyensúly eljesülésének köveelménye ma) a feszülségeloszlás árendeződésé eredményez, melynek eredményekén a képlékeny zóna a 7.4 képle szern elméle feszülségeloszlás felhasználásával számíhaó éréknél szélesebb lesz [7.]. Elméle vzsgálaok és gyakorla apaszalaok alapján mnden anyagra léezk egy, a hőmérsékleől (és az anyag előöréneéől, például a gyárás során végze alakíás, hőkezelés, üzem génybevéel, annak deje), alakválozás sebességől függő, krkus K Ic feszülségnenzás ényező [N/mm 3/ ] (a gyakorlaban szokásos a örés szívósság elnevezés s), amelynél egy ado méreű repedés már nem erjed ovább: 70

175 K Ic a 7.7a A kfejezés árendezve az egy ado repedésmérenél megengedheő (annak négyzegyökével fordíva arányos) erhelő feszülség adódk: meg K Ic 7.8b a K Ic éréke az üőmunkához hasonlóan a hőmérsékleel csökken, így alacsonyabb hőmérsékleen ugyanarra a repedésre ksebb lesz a megengedheő feszülség éréke. Nagysága acéloknál közö lehe [7.9], [7.9]. Az előzőekben az egyengelyű húzó génybevéelnél bekövekező repedés haásá muauk be. A húzó génybevéel melle felléphe nyíró és hajlíó (épő) génybevéel s (7.7. ábra). y y y z x z x z x I) Húzó génybevéel II) Nyíró génybevéel III) Hajlíó génybevéel 7.7. ábra Erőhaás rányának haása a örés módjára A vzsgálaok és a gyakorla apaszalaok alapján az I. jellegű, húzó génybevéel haására bekövekező repedésknyílás a legvalószínűbb jelenség, mvel K éréke ksebb a K IIc lleve K IIIc érékénél [7.0]. A jelenleg alkalmazo vzsgála eljárásokkal a különféle (elsősorban I., lleve II. jellegű) génybevéelek együes vzsgálaa s leheséges [7.9]. A megengedheő feszülség, lleve repedésmére a repedés alakjáól s függ. Haásá alakényezővel lehe fgyelembe venn: Ic QK Ic ameg 7.9 ahol Q a repedés alakjáól függő alakényező (7.. ábláza), álagfeszülség [N/mm ]. Repedés alakja Q alakényező Végelen széles lapban ámenő repedés Hosszú lapos repedés 0,858 Belső kör alakú repedés / 4 Belső ellpkus repedés Felüle fél ellpkus repedés 7.. ábláza [7.4] / / 0,, ahol a b sn d B a 0 másodfajú ellpkus negrál 0,, B 7

176 Feszülségnenzás ényező Az előzőekben bemuao összefüggések a repedések körül kalakuló feszülsége a Hooke örvénynek megfelelően vselkedő, ökéleesen rugalmas (7.0. ábra) anyag síkbel alakválozásának feléelezésével adják meg (ebből származk a lneársan 30 rugalmas örésmechanka elnevezés s). A feléelezés a valóságban csak vasag szerkeze elemekben előforduló repedésekre eljesülhe, ugyans vékony lemezeknél a feszülségállapo ugyan síkbel, de az alakválozás nem. Síkbel alakválozás vasag lemezeknél s csak a magrészben fordul elő. Ema a K Ic érékének ponos meghaározására csak vasag mnákon elvégze vzsgálaal van mód (7.8. ábra). Próbaes vasagság függvényében mér K I érék K Ic Próbaes vasagság 7.8. ábra Próbaes vasagságának haása a vzsgála ponosságára Nagy szívósság és ks repedésmére eseén a lneársan rugalmas örésmechanka nem alkalmazhaó. Az lyen anyagoknál a repedések végénél megfgyel öblösödésből adódó repedésknyílás, lleve a nagy mnaméreekből adódó nehézségek kezelésére fejlődö k a rugalmasan képlékeny örésmechanka. Ké jellemző számo alkalmaz: J negrál: a repedés végének környezeében a repedés növekedése közben elnyel fajlagos energá du J 7.0 da ahol U a repedés aralmazó elem poencáls energája [Nmm], A a repedés erülee [mm ]. Meghaározása leheséges véges elemes számíással (a repedés vége körül körnegrállal), lleve különböző hosszúságú repedéseke aralmazó, azonos mnaeseken mér örés munkából (mn arra ualunk, a szakíó görbe ala erüle azonos a szakadás elődézéséhez bevezeendő örés munkával). Gyakorla szemponból az állandó sebességű repedéserjedés elődéző J Ic [N/mm] éréke mérékadó. Mvel a gyakorlaban a örés szívósság használaa erjed el, a J negrál s vsszavezek a K Ic érékére. Az ászámíás lneársan rugalmas anyagokra: síkbel feszülségállapo eseén a KIc J Ic E 7. E síkbel alakválozás eseén a K Ic J Ic 7.a 30 Megjegyezzük, hogy vannak nem lneársan rugalmas anyagok s, amelyeknél a / éréke a erheléssel csökken. 7

177 kfejezéssel örénhe, ahol E [N/mm ] a rugalmasság modulus. CTOD (Crack Tp Openng Dsplacemen) krkus repedésknyílás [7.], amelye a szabványos méreű próbaes vselkedéséől függően: o a sabl képlékeny repedésnövekedés megndulása, o a sabl képlékeny repedésnövekedés köveő nsabl hasadás bekövekezéséhez arozó repedésknyílás, o a sabl képlékeny repedésnövekedés köveő nsabl repedésnövekedés bekövekezéséhez arozó repedésknyílás, vagy o az el nem örö próbaesek eseében a maxmáls erheléshez arozó deálsan képlékeny nyúlás alapján haároznak meg. Meghaározása a vzsgálaok során megfgyel rugalmas és képlékeny repedéserjedés összegzésével örénk [7.]. Számíása síkbel feszülségállapora, ökéleesen képlékeny anyagokra, a folyáshaárnál lényegesen ksebb feszülségek eseén Dugdale ovábbfejlesze összefüggése alapján 8 0, a CTOD lnsec 7. E 0, kfejezéssel [7.-7.3] örénhe, ahol 0, folyáshaár [N/mm ], a repedésmére fele [mm], Posson szám, E rugalmasság együhaó [N/mm ], az anyagban ébredő álagfeszülség [N/mm ]. A szerkeze anyagokra, azok hegeszés varraara megengede legnagyobb érékére (például acélszerkezeek készíéséhez felhasznál, 40 mm-nél nagyobb vasagágú elemekre: CTOD <0,-0,5 mm) az egyes szakma előírások adhanak előírás. Kazánokra lyen álalános előírás nem smer, így a megrendelő álal előírhaó érékek lehenek mérvadóak. Gyakorla szemponból: az anyagban, az üzemdő során ébredő feszülségnek kellő (bzonság) aralékkal kell ksebbnek lenn a meghbásodás eredményező feszülségnél. A J negrál és a krkus repedésknyílás közö a J C 0, 7.3 alakú összefüggés alálak [7.3], ahol a C állandó éréke síkbel feszülségállapora C =, más eseekben - közö válozk. Meg kell jegyezn, hogy a könyv összeállíásának dején, a CTOD érékének meghaározására vonakozó szabványok közö még ovább harmonzácó aroak szükségesnek [7.3]. Repedésknyílás: A gyakorla apaszalaok alapján a válozó, cklkus génybevéel elősegí a korrózó vagy gyárás hbák ma kalakuló felüle repedések méreének növekedésé. A folyama a kövekezők szern vázolhaó (7.9. ábra) [7.]: Kezdeben a repedés még állandó génybevéelek eseén s gyorsan növekedhe, ránya a főfeszülség rányával közel 45 fokos szöge zár be. A repedés növekedésével a repedés peremén kalakuló feszülségmező 73

178 lg(da/dn) haására a repedés ránya a főfeszülség rányára merőlegessé válk. Amennyben a ovábbakban a feszülségnenzás ényező válozása Kmn ala marad, a repedés nem erjed ovább. Gyors repedés erjedés Egyenlees repedés erjedés arománya Kezde repedés arománya ΔK mn lg(δk I ) 7.9. ábra Repedéserjedés cklkus génybevéel haására [7.9] A Kmn éréke meghaladó feszülségnenzás ényező válozás eredményező le- és felerhelések (cklkus génybevéelek) haására a repedés kereszben barázdálá válha, muán a erhelés megszűnésé köveően erjedése leáll, vége (az eseleges korrózó haására s) öblösödhe, majd sméel erhelés haására ovább erjedhe. A erjedés sebessége a feszülségnenzás ényező válozásáól függ: da n C0K 7.4 dn ahol a repedésmére [mm], N cklusszám [db], C kísérle állandó [mm/cklus], 0 K K max K mn feszülségnenzás ényező válozása [N/mm 3/ ], n kevő, éréke az anyagokól függően -7 közö lehe. A nagyságrendek érzékeleésére: például X0Cr3 mnőségű anyagra C 0 =,6*0-0 mm/cklus érékű állandó és n =,0 érékű kevő adódo [7.9]. Korrózó haására a repedés nyílása bezáródha, amely a feszülségnenzás ényező, így a repedés méreének csökkenésére vezehe [7.]. A mére növekedésével gyorsan bekövekezk a képlékeny vagy rdeg örés. Az előbbek alapján a repedések megengedheő méreénél nemcsak a 7.9 összefüggésből számíhaó éréke, hanem a cklkus erhelésválozások kövekezében várhaó repedés erjedés s fgyelembe kell venn. Csak olyan méreű kezde repedések engedheők meg, amelyek nagysága a várhaó erhelésválozások haására bekövekező növekedés köveően s alaa marad a megengedheő repedésmérenek. Válozó, válakozó génybevéel, kscklusú kfáradás: A szerkeze anyagok a berendezések üzemeleése során hőmérsékle, nyomás válozásából adódóan válozó, válakozó génybevéelnek vannak kéve. Szöveszerkeze válozásoka nem okozó hőmérséklearományban elsősorban a berendezések ndíásábólleállíásából, erhelésválozásából adódó perodkus génybevéelek haására 74

179 Feszülség Feszülség kscklusú kfáradás jelenkezk. A folyama eredményekén a feszülséggyűjő helyeken kalakuló képlékeny alakválozás (húzó-nyomó génybevéel) haására repedések jöhenek lére, amelyek a szerkeze elemek meghbásodásához vezehenek. Nagyobb hőmérsékleen a kscklusú kfáradás az eseleges kúszással, korrózóval, ezekből adódó szöveszerkeze áalakulással együ jelenkezhe. ε e ε p σ d rug = ε E σ 0, ε m ε ö Nyúlás Ellenkező rányú alakválozás 7.0. ábra Nyúlások, és az deálsan lneársan rugalmas feszülség érelmezése Mn a 7.. ábra b) részleéhez kapcsolódóan már bemuauk, a képlékeny alakválozásnak ( p ) ke anyagok a leerhelés köveően nem érnek vssza erede állapoukba, maradó nyúlás ( m ) jelenkezk. Ellenkező rányú, képlékeny alakválozás s okozó génybevéel haására a maradó nyúlás csökken, majd maradó összenyomódássá válozk (7.0. ábra). Amennyben a folyama állandó ( ö ) nyúlás amplúdó melle cklkusan smélődk, az alakválozás a 7.. ábrán vázol hszerézs görbe szern alakul (például [7.36]). ε, m Nyúlás σ a = E ε ö ε m ε e ε ö 7.. ábra Hszerézs görbe állandó nyúlások melle fáraszásnál A szerkeze elemek meghbásodása a rugalmas és képlékeny alakválozások együes haására kövekezk be. Míg az előbbek haása csak nagy cklusszám eseén jelenkezk, addg képlékeny alakválozások eseén ks cklusszám eseén s bekövekezhenek meghbásodások. A kazán üzem szemponjából az uóbb ks 75

180 Feszülség amplúdó (N/mm ) cklusú (00000-nél kevesebb cklus [] ala bekövekező) kfáradás jelenhe veszély. A meghbásodás nélkül elvselheő cklusok számára, különféle szerkeze anyagokkal nagyszámú vzsgálao végezek. A könyv összeállíásának dején még nem alakul k egységes számíás eljárás, a különféle skolák elérő gyakorlao kövenek. Magyarországon korábban a sugar MPA vzsgálaan [7.5] alapuló néme TRD [8] előírások alkalmazása vol szokásos. Ennek TRD 30 Anlage munkalapja alapján, egy elvár nˆ cklusszám eseén, a megengedheő a feszülség amplúdó: lleve egy, az génybevéelekből adódó lgc a A B 7.5 lg nˆ a feszülség amplúdó eseén a A lg B lgc nˆ 0 7.5a cklusszámo köveően várhaó meghbásodás. Előbb képleekben S S S S3 A S BC, B, C segédválozók, amelyek az C ( C ) S S S 7874, , 9 x 337, 5 S 877, , 668 x , S3 58, , 4563 x 448, kfejezésekből számíhaók. A számíás eljárás (7.3. fejeze) az anyagmnőség haásá az génybevéelekből, a szerkeze elemekben, kalakuló feszülség amplúdó (7.85 képle) számíásánál vesz fgyelembe C 00 C 00 C C 400 C 500 C 600 C Repedés okozó cklusszám (db) 7.. ábra Kfáradás okozó feszülség amplúdó a cklusszám függvényében [8] Az előbb kfejezések felhasználásával számío kfáradás görbéke a 7.. ábra muaja. A gyakorlaban eseenkén szükséges gyors számíásokhoz a 3000< nˆ <00000 és 0 C< x 0, 75 0, 5 <500 C arományban [7.6] a összefüggések használhaó, ahol x A,, B A*(ln nˆ ) a e

181 x B,, A közelíés hbája -3,+ százalék. A 7.5a összefüggésből, lleve a 7.6 képle megfordíásából kadódó cklusszámból a hdegndíások (más jellemző erhelésválozaások) megengedheő száma S n =5 bzonság ényezővel örénő oszással adódk. Az egységes európa, MSZ EN 95-3 [7.7] szabvány az angolszász gyakorlaon [7.] alapuló 0, 547C a 0, 8 B , B nˆ 7.7 összefüggés aralmazza, ahol ferres anyagokra 4 x 6 x C 03, 5, * 0 5, * 0 auszenes anyagokra C 043, 4, 3* 0 Egy ado cklusszámhoz megengedheő feszülség nagysága a a előbb 7.7 képle alapján kszámío érékének S=,5 nagyságú bzonság ényezővel örénő oszásával, lleve nˆ helyébe az ado cklusszám 0-szeresé helyeesíve elvégze számíásból adódk. A ké (bzonság ényezővel csökkene, lleve az gényelnél 0-szer nagyobb cklusszámra meghaározo) feszülség amplúdó érék közül a ksebbe kell fgyelembe venn. A engerenúl gyakorlao ükröző [] rodalom a Harvey munkáján [7.8] alapuló E 00 a ln 0, 0 0, nˆ 00 kfejezés közl, ahol a már smer jellemzőkön kívül, a szakadás nyúlás (%). Az összefüggésben a rugalmasság modulus és a folyáshaár éréké a cklus közepes hőmérsékleén kell fgyelembe venn. Korrózó ellenállás: A szerkeze anyagok fonos jellemzője a víz-gőz, lleve füsgázoldal korrózóval szemben ellenálló képesség. A víz-gőz oldal védőréeg képződésé, vasagodásá a 4.. fejezeben, sérülésé, ennek kövekezménye a 4.7. fejezeben, a füsgázoldal korrózós folyamaoka a fejezeben smereük. Az újabb anyagféleségek jellemzőre az eddg üzem apaszalaokkal összefüggésben érünk k. 7.. Szerkeze anyagok fejleszése, jellemző A kazánok burkolaának, állványszerkezeének, kezelőjárdának, sb. készíéséhez számos, a normál gépszerkeszés, acélszerkeze gyakorlaban használaos anyagféleség s felhasználásra kerül. Ezek smereéséől eleknünk, az alábbakban csak a nyomásaró részek készíéséhez felhasználhaó anyagféleségeke, fejleszésüke, jellemzőke foglaljuk össze. Mn a.6. Túlhevíők, újrahevíők című fejezeben már vázoluk, az egyre nagyobb haásfokhoz szükséges nagyobb gőznyomás és gőzhőmérsékle a 4 x 77

182 szerkeze anyagok folyamaos fejleszésé gényl. A 90-as években elndul folyama kezdeeről, az 980-as évekg elér eredményekről a [7.0] rodalom ad vázlaos áeknés. Az 990-es években felgyorsuló európa fejleszés [7.] célja a szlárdság jellemzőke eknve a kövekező vol [7.]: 00 N/mm aramszlárdságú marenzes anyagok kfejleszése 650 C-ra 00 N/mm aramszlárdságú auszenes anyagok kfejleszése 700 C-ra 00 N/mm aramszlárdságú nkkel bázsú anyagok kfejleszése 750 C-ra A VGB álal rányío, részben az EU álal s ámogao kuaás (COST-50, COST- 5, KOMET-650, KOMET-700, AD 700, COMTES 700, MARCKO 700) programokban mnden jelenős európa berendezés üzemeleő, acél és berendezés gyáró rész ve, [ ]. Az első cél a könyv összeállíásának dőponjág nem skerül eljesíen, a P9-es mnőségű anyagnál (< C) még nem udak jobb marenzes anyago aláln. Az ígéreesnek űnő anyagféleségeke széles körben eszelék [ ]. A klépő fokozaoknál álalánossá vál az auszenes anyagok alkalmazása [7.], [7.9], [ ], kfejleszeék a megfelelő hegeszés echnológáka, így a hegeszőanyag gyárók megbízhaó elekródáka, echnológáka ajánlhanak mnden, újonnan kfejlesze acélípushoz (például: [ ]). A könyv összeállíásának dején megállapíhaó, hogy a 650 C frssgőz és (egyszeres vagy készeres) újrahevíés hőmérsékleű, opmáls ( bar) nagyságú szuperkrkus nyomású körfolyama megvalósíásához a kellő rendelkezésre állás szavaoló szerkeze anyagok rendelkezésre állnak, a 700 C gőzhőmérsékle bzonságos alkalmazásához még ovább fejleszések szükségesek. Övözők szerepe: A ulajdonságok javíásá a szerkeze anyagok összeéelének módosíása ee leheővé. A kazánechnkában alkalmazo acélok a vas (Fe) melle sok más eleme s aralmaznak (5. függelék), néha csak nagyon ks mennységben. Muán az egyes alkoók a ulajdonságoka elérő mérékben, kedvezően vagy kedvezőlenül befolyásolják, célszerű a haások áeknése. Az alkoók az alábbak szern csoporosíhaók és jellemezheők [7.8], [7.4], [7.6]: Kísérőelem o Karbon (C) az acélok hagyományos gyárás folyamaából marad vssza, egyúal fonos, mennységénél fogva a karbdképződés, szöveszerkeze befolyásoló, a szakíószlárdságo, folyáshaár, keménysége növelő, nyúlás, örés szívósságo, megmunkálhaóságo csökkenő, 0,5%-nál nagyobb arány eseén, hegeszés uán rdegsége eredményező alkoó. Szennyezők o Foszfor (P) környeze hőmérsékleen ks mennységben s ronja a szívósságo, rdegörékenysége okoz. Akadályozza a fázsok kválásá, széválásá. Mennységé a leheő legalacsonyabb érékre kell csökkenen. o Kén (S) vörös- és meleg örékenysége okozha meleg alakíás közben. Oxgén jelenlée haásá fokozza. Mangán övözéssel örékenysége okozó haása csökkenheő. A kereszrányú szívósságo ronja, a hegeszés repedéshajlamo növel. o Oxgén (O) oldo állapoban gyorsíja az öregedés, növel az ámene hőmérséklee, eseleges oxdzáródmány vörös örékenysége eredményezhe. Kereszrányban csökken az üőmunká. o Hdrogén (H) oldo, vagy elnyel gázállapoban fordulha elő. Rdegedés, nyúláscsökkenés, keménységnövekedés okozha. Nagyobb 78

183 króm, króm-nkkel aralom eseén az acélok felüleén folosodás (pelyhesedés) eredményezhe. o Nrogén (N) növel az ámene hőmérséklee, öregedés, rdegsége, ( C arományban (kék)örékenysége eredményez, a kúszás csökken. Az acélokban jelen lévő karbonnal rdeg karbon-nre alko, ema az újabban kfejlesze övözeeknél nagyon ks mennységben övözőelemkén s megjelenk. A gamma mező szélesíésével elősegí az auszenes acélok sablásá, növel szlárdságuka, folyáshaáruka. o Réz (Cu) a meleg alakíhaóságo ronja, repedéshajlamo növel ,5% közö az edzheősége, dőjárás állóságo javíja. Megfelelő hőkezelés eseén a folyáshaár növel, ema a másodk vlágháború ala, az köveően (az 960-as évek első felég) övözőelemkén s széleskörűen alkalmazák. Újabban smé alkalmazzák, például a japán fejleszésű HCMA acélnál (~0,9% arányban), a néme-franca DMV 304 HCu acélnál (,5-3,0% arányban), a svéd Sancro 5, nkkel bázsú övözenél (~3% nagyságrendben). Ennek ellenére a kedvezőlen haások ma álalában szennyezőnek mnősül. Dezoxdáló alkoók o Szlícum (S) kedvező dezoxdáló haása melle növel a szlárdságo, rugalmasság modulus, rugalmasság haár, reveállóságo, uóbb kövekezében a hőálló anyagok fonos övözőeleme. Nagyobb mennységben rdegsége eredményezhe, csökken az alakíhaóságo, megmunkálhaóságo. o Alumínum (Al) leggyakrabban alkalmazo dezoxdáló elem. Dezoxdáló haása melle gen fnom szöveszerkezee eredményez. Lekö a nrogén, ezzel csökken az öregedés hajlamo. Növel a reveállóságo. o Mangán (Mn) erős dezoxdáló haása van, a vsszamaradó kén mangánszulfd formájában lekö, ezzel csökken a vörös-örékenység veszélyé. Növel a folyáshaár és a szakíószlárdságo (98 N/mm /% mangán), ágíja az auszenes mező, javíja a kúszásállóságo. Az áedzheőség javul, ugyanakkor mennységének növelése a beedződés veszély (lassú lehűlésnél kalakuló rdeg, marenzes szöveszerkeze) ma ronja a hegeszheősége Övözők o Molbdén (Mo) a kúszásállóság növeléséhez a legfonosabb övözőelem. Haása 0,5%-g meredeken nő, maxmáls haásá,% körül ér el. Javíja az acélok szakíószlárdságá, folyáshaárá, szívósságá és hegeszheőségé, csökken a rdegedés, rdegörés hajlamo s. Erős karbdképző, ezálal növel a hdrogén állóságo. Más övözőkkel (króm, króm-nkkel) együ javíja a korrózóállóságo. Nagy molbdén aralom csökken a lyukkorrózó veszélyé. Alumínummal dezoxdál acéloknál, nagy hőmérsékleen, előfordulha grafosodás. o Króm (Cr) javíja a korrózó-, rozsdaállóságo, meleg szlárdságo, karbonnal együ a kopásállóságo. Erős karbdképző, a képződö karbdok növelk a szakíószlárdságo (78-98 N/mm /% króm), a hdrogén állóságo, ugyanakkor a szívósság csökken. A 3% krómaralom fele acélok korrózóállók, 5% fele 475 C-nál krómacél-rdegség, C arományban úgyneveze szgmardegség jelenkezk. Alumínummal együ csökken a revésedés. 79

184 o Vanádum (V) erős karbdképző elemkén a molbdénhoz hasonló, de erősebb haású. A aramszlárdság 0,35% vanádum aralom fele s növekszk, azonban a szívósság csökken, am az övözee érzékennyé esz a hegeszés, hőkezelés echnológára, ez a gyárás során jelenős nehézségeke eredményezhe. Ema alkalmazása csak 0,5-0,35% arányban szokásos. Dezoxdáló haása s van. A hdrogénállóságo javíja. o Wolfram (W) növel a ferr-perles, ferr-auszenes acélok kúszásállóságá, aramszlárdságá. Azonos aramszlárdság eléréséhez a Mo aralom készeresére van szükség. o Nkkel (N) növel a szakíószlárdságo, folyáshaár, szívósságo, áedzheősége, szemcsefnomságo, ks hőmérsékle arományban s az üőmunká, ágíja az auszenes mező. Növel az acélok hdrogén és kén érzékenységé. Nagyobb mennységben csökken a lneárs hőágulás. 8% fele mennységben (megfelelő mennységű krómmal együ) auszenes szöveszerkeze kalakulásá eredményez. o Tán (T) erős dezoxdáló haása (az oxgén melle a nrogén, kén s lekö) melle erős karbdképző, a hőálló acélokban elsősorban sablzálás céljából alkalmazzák, emelle a szemcsefnomságo s javíja. Növel a meleg szlárdságo, hajlamos a kválások elősegíésére. o Nóbum (Nb) Erős karbdképző, ágíja a ferr mező, növel a melegfolyáshaár, aramszlárdságo, elsősorban karbd sablzáló haása ma adagolják. Azonos haás eléréséhez a ánhoz vszonyíva készeres mennység szükséges. Haása, ferr-marenzes acéloknál, ks mennységben (0,08%) s jelenős. A anállal együ fordul elő, széválaszásuk nehéz, ema a specáls (például aomerőmű) alkalmazásokól eleknve, együes adagolásuk szokásos. o Bór (B) ks mennységben (0,00-0,0%) s jelenősen növel az auszenes acélok aramszlárdságá [7.]. o Kobal (Co) a bórhoz hasonlóan javíja a meleg-szlárdságo, aramszlárdságo, de csökken az üőmunká. Elérő köveelmények: Az egyes szerkeze elemeknél lényegesen elérő gények jelenkeznek. A kazándobok, kamrák, kovácsol szerkeze elemek a gyárás, hegeszés köveően hőkezelheők, így mnősége szavaoló körülmények közö elérheő a megfelelő szlárdság jellemzőke bzosíó szöveszerkeze. Túlhevíő, újrahevíő csöveknél, csőcsalakozásoknál a helyszín hegeszés köveően álalában elvégezheő hőkezelés, így a megfelelő szöveszerkeze e szerkeze elemeknél s bzosíhaó. A membránfalas elgőzölögeő, vagy más fűőfelüleeknél lyen uólagos hőkezelésre álalában nncs mód. Ezeknél az alkalmasság előfeléele a bzonságosan alkalmazhaó hegeszés echnológa. Lemezanyagok: Különböző vasagságú kazánlemezeke kazándobok, vízleválaszó edények, nagy ámérőjű be- és klépő kamrák, lángcsövek, fordulókamrák gyárásához használnak fel. Az alkalmazo anyagféleségek álalában ferr-perles szöveszerkezeűek, a ksebb nyomásoknál álalában durvaszemcsés, nagyobb nyomásoknál fnomszemcsés kvelben. Uóbbak gyárása, javíása az előír megmunkálás, hegeszés, hőkezelés echnológák szgorú bearásá gényl. A eljesíendő mnőség köveelményeke, az ezek ellenőrzéséhez a gyárás során előír vzsgálaoka a vonakozó szabványok rögzík [ ]. A gyakorlaban alkalmazo acélféleségek egy része nem szerepel a szabványban. Ez eseben a 80

185 gyárók anyaglapja, szakma szervezeek (például VGB) ajánlása veheők fgyelembe. Ilyenek hányában a szélesebb körben nem alkalmazo szerkeze anyagok az érne anúsíó szerveze álal előír, egyed mnősíő vzsgálaok alapján használhaók csak fel. A kazánlemezeknél a szakíószlárdság, meleg-folyáshaár, nyúlás, üőmunka, ámene hőmérsékle a legfonosabb mechanka jellemzők. A nagyobb hőmérsékleen üzemelő kamrák, gőzhűők eseében a kúszás szlárdságo és a kúszáshaár s fgyelembe kell venn. Előbbek éréké a szabványok, anyaglapok álalában 0000, 00000, h dőaramra, a kúszáshaár éréké 0000, h dőaramra adják meg. 7 J helye 40 J szavaol üőmunka érékben s meg lehe állapodn. Az ámene hőmérsékle alakulásá, amelynek a szerkeze elemek új állapoában -0 C-nak kell lenn, üzem közben s fgyelemmel kell kísérn. MSZ EN Jelölés Anyag szám Korább magyar anyagok Korább néme anyagok 7.3. ábláza [7.4], [7.63] Korább szovje anyagok Korább cseh anyagok Korább lengyel anyagok P35GH.0345 KL H I 336 S 36 K P65GH.045 KL H II 5K 46 0K 444 S 4 K P95GH.048 KL3 7 Mn 4 P355GH.0473 KL7 9 Mn 5 6GSz Mo3.545 KL8 5 Mo K M 3CrMo KL9 3 CrMo HM 0CrMo CrMo KL0 5.9 WB 35 ~5 3 5NCuMoNb WB 36 6GNM 3CrMoV CrMoV X0CrMoVNb A régebben használ, lleve a könyv írásának dején szabványosío kazánlemez anyagok összehasonlíásá a 7.3. ábláza muaja. Meg kell jegyezn, hogy a P35GH-P355GH anyagmnőségek összeéelükben, szlárdság jellemzőkben sem felelnek meg eljesen az azonos sorban szereplő korább anyagoknak. A régebb, külföld lemezanyagok vázlaos felsorolásá az ndokolja, hogy megalálhaók a korábban mporál, a könyv összeállíásának dején még üzemelő haza berendezésekben. Ezek összeéelé, jellemző a korabel (990-e megelőző) nemze szabványokban (például: [ ], a szélesebb körben használaos anyagféleségekre a [7.4] rodalom mellékleében lehe megaláln. Uóbb olyan, 3 Az acélok jelölésé az EN 007-:005 Desgnaon sysems for seels Par : Seel names, az anyagszámozásá az EN 007-:99 Desgnaon sysems for seels Par : Numercal sysem szabvány szabályozza. A jelölésben az övözelen acéloknál csak a szobahőmérsékleen szavaol folyáshaár, a nyomásaró szerkezeek gyárására való alkalmasságra ualó P beű, lleve az egyéb köveelményekre ualó G és a hőkezelésre ualó H beű szerepel. Övözö acéloknál az övözőke jelölő beűk elő a karbon aralom százszorosa, uána az övözök sorrendjében a Cr, Co, Mn, N, S, W aralom négyszerese, az Al, Be, Cu, Mo, Nb, Ta, T, V, Zr aralom ízszerese, Ce, N aralom százszorosa és a B aralom ezerszerese szerepel. A mennységre vonakozó ualás csak a legfonosabb övözőelemekre szerepel. A karbon aralom elő X az erősen övözö jellege jelöl. Az anyagszámoknál az első szám az alapanyagra, a másodk- harmadk számpár a karbon aralomra, lleve az övöze jellegére, az uolsó ké szám az ado csoporon belül sorszámra ual. 8

186 elsősorban kazándobok készíéséhez felhasznál anyagféleségek (CuN 47, CuN 5 Spec, BHW 35, BHW 38) jellemző s smere, amelyeke az es évzedekben külföldről behozo, eseenkén még üzemelő berendezések kazándobjanál alkalmazak [7.68]. A 7.3. áblázaban felsorol, szabványos lemezanyagok összeéelé az 5. a) függelék áblázaában adjuk meg. A szlárdság számíásokhoz szükséges jellemzők a hvakozo szabványban megalálhaók. Az összehasonlíhaóság, lleve a gyors számíásokhoz szükséges számadaok könnyű elérheősége érdekében az 5. függelék b)-e) dagramjan bemuajuk a leggyakrabban használ anyagok egyezményes (0,% maradó nyúláshoz arozó) folyáshaár, és h dőaramra vonakozó aramszlárdság (kúszás szlárdság) éréke. A b) dagramon megado meleg folyáshaár érékek álalában 6-40 mm lemezvasagságra érvényesek, kvéve a 3CrMo4-5 anyagfélesége, amelynél 6-60, és a 0CrMo9-0 anyagfélesége, amelynél mm falvasagságra vonakoznak a hvakozo szabvány [7.63] alapján ábrázol érékek. A c) dagramon láhaó érékek 5NCuMoNb5-6-4 anyagmnőségre, mm lemezvasagságra, az egyéb anyagokra 60 mm-nél ksebb lemezvasagságra érvényesek. A 7.3. áblázaban felsorol anyagféleségek közül az ábrákon nem láhaó a 3CrMoV9-0 mnőségű anyag folyáshaára, lleve aramszlárdsága, mvel a szabványban megado számérékek eljesen azonosak a CrMoV-0 jelű anyag jellemzővel. Az övöző anyagok mennysége és az ábrák összeveése alapján jól megfgyelheő, hogy a folyáshaár a karbon és mangán aralom növelésével kedvezően növelheő (például a P355GH anyagféleségnél), a kúszás szlárdság azonban alg növekszk a kevésbé övözö acélokhoz vszonyíva. Hasonlóan a nkkel és réz övözés (5NCuMoNb5-6-4) megnövel a folyáshaár, de a ks króm, molbdén aralom melle a kúszás szlárdság gyorsan lecsökken. Ema ezek az anyagok elsősorban arály, kazándob, vízleválaszó, jól hűö lángcső anyagkén jöhenek szóba, míg a nagyobb hőmérsékleen s nagyobb aramszlárdságú (5. függelék e) dagram) anyagok úlhevíő, újrahevíő, gőzhűő kamraanyagkén s. Mnden szemponból kemelkedő jellemzőkkel bír a X0CrMoVNb9- (P9/T9) anyagmnőség, amelynek folyáshaára és aramszlárdsága s nagyobb az egyéb anyagokhoz vszonyíva, és így nagyobb közeghőmérsékleek eseén s kedvezően alkalmazhaó. A szlárdság jellemzőke bemuaó görbék álagól elérő lefuása (5. függelék b) dagramon 6Mo3, 0CrMo9-0, CrMoV-0 anyagoknál), örése (5. függelék e) dagramon 3CrMo4-5, CrMoV-0 anyagoknál) az anyagok különböző összeéeléből adódk. Különleges gények eseén rozsdamenes lemezanyagok s alkalmazhaók [7.65]. A szabványba felve anyagféleségek közül az X5NCrAlT3-0+RA (anyagszám:.4958+ra), X3CrNMoBN7-3-3 (.490) és az X8CrNNb6-3 (.496) összeéelé az 5. a) függelék, egyezményes folyáshaárá a szabványban megado hőkezelés állapora az 5. f) függelék dagramja, aramszlárdságá az 5. g) függelék dagramja muaja be. Megfgyelheő, hogy a folyáshaár érékek alacsonyabbak, a aramszlárdság érékek a rácsszerkeze eléréséből adódó lényeges dffúzós együhaó csökkenés kövekezében álalában nagyobbak a hagyományos lemezanyagokhoz vszonyíva 8

187 Csőanyagok: A csövek készíéséhez felhasznál anyagoknál, a folyáshaár és a aramszlárdság melle, a füsgáz és víz-gőzoldal korrózónak örénő ellenálló képesség a legfonosabb jellemzők. A nyomásaró berendezésekhez alkalmazhaó varra nélkül acélcsövek műszak szállíás feléelere vonakozó, haályos MSZ EN 06-:00+A [7.70] ké mnősíés oszály különböze meg. A 63,5 mm-nél ksebb külső ámérőjű csöveknél 80 bar üzemnyomás és 450 C közeghőmérsékle fele [8] alkalmazandó, szgorúbb,. kaegóránál a hosszrányú gyárás hbák ellenőrzésére köelező 00% erjedelmű, roncsolás menes hbakereső vzsgálaok elvégzése, míg az. kaegóra eseén lyen vzsgálaoka nem végeznek. A. kaegóránál opcósan, a megrendelő génye alapján az érnőleges és vasagságrányú roncsolás menes (például ulrahangos) hbakereső vzsgálaok s előírhaók. Csöveknél a szokásos (összeéel, egyezményes folyáshaár, üőmunka) mnőséganúsíó vzsgálaoka kegészí a mnden csövön elvégze ömörség próba, a éelenkén lapíó vzsgála (a csőből kvágo gyűrű előír mérékg összenyomva nem jelenkezhe repedés), gyűrűágíó vzsgála (a csőből kvágo gyűrű meghaározo mérékben, egyenleesen ágíva nem jelenkezhenek repedések). Az üőmunka elvár éréke a szabvány alapján 0 C-on hosszrányban 40 J, kereszrányban 7 J. MSZ EN 06- MSZ EN 06-5 Jelölés Anyag szám Korább magyar anyagok 7.4. ábláza [7.4], [ ] Korább néme anyagok Korább szovje anyagok Korább cseh anyagok P95GH.0348 P35GH.0345 A S 35.8 P65GH.045 A S 45.8 M0 0. 0MnNb Mo3.545 Mo Mo MoB MoV MoV CrMo Cr5Mo CrMo 4 4 5HM 5.5 0CrMo Cr0Mo CrMo HMF 5HMF NCuMoNb CrMoVTB X0CrMoVNb X0CrMoVNb XCrMoVNb X0CrMoV-.49 X0CrMoV X6CrNTB X8HT X5NCrAlT3-0 (RA).4958 (+RA) X3CrNMoBN X8CrNNb X8CrNNb6.3 X8CrNMoNb A könyv összeállíásának dején szabványosío, leggyakrabban alkalmazo, lleve a korábban használaos csőanyagoka a 7.4. ábláza foglalja össze. A jelenleg és korább anyagféleségek azonos sorban örénő felüneése (a néme anyagok eseén azonos anyagszáma) nem jelen az összeéelek, szlárdság jellemzők eljes 83

188 azonosságá, ezér régebb berendezések felülvzsgálaa, uólagos ellenőrzése során az erede anyagvzsgála bzonylaokból, korabel szabványokból (például [ ] kell knduln, eselegesen a berendezésekből kve anyagmnákon kell ellenőrző összeéel, szlárdság jellemző, üőmunka vzsgálaoka elvégezen. A áblázaban felsorol, szabványosío anyagok összeéelé az 5. függelék a) ala áblázaában foglaluk össze. Szlárdság jellemzőke (az egyezményes folyáshaár, lleve a aramszlárdságo) az 5. függelék h)-o) szakaszaban láhaó dagramok muaják be. Míg a kazánlemezekre vonakozó szabványokban [ ] a aramszlárdság érékek csak órára kerülek megadásra, csőanyagoknál órára vonakozó érékek s szerepelnek. Az 5. függelék csőanyagokra vonakozó lapjan álalában a órára vonakozó aramszlárdság érékek szerepelnek. Kvéel képez a modern csőanyagokra összeállío dagram (5. függelék q) szakasz), amelyen a órára vonakozó érékek szerepelnek. Egyéb eseekben (például 5. függelék m) szakasza) az elérés külön s jelezük. A rozsdamenes (dönően auszenes) csőanyagok szlárdság jellemző a szabványban [7.7] megado hőkezelés állapora vonakoznak. Néhány modern csőanyag például: Alloy 63 [7.76], Alloy 740 [7.78] szlárdság jellemző megbízhaó adaok hányában nem uduk megadn. A szabványban megado, áblázaban felsorol csőanyagok eszőleges célokra alkalmazhaók. A gyakorla gények, gyárhaóság, gazdaságosság fgyelembevéelével azonban a kazánlemezekhez hasonlóan a csőanyagoknál s jellegzees felhasználás erüleek alakulak k. Lángcsöves kazánok füscsövenél például csaknem kzárólag övözelen csőanyagoka alkalmaznak [.0]. Túlhevíőknél a gyengén övözö csőanyagok s megjelennek. Ipar kazánoknál az gényeke a hagyományos övözö csőanyagok kelégík. A TRD 0 alapján [8] 3 bar nyomás, 450 C gőzhőmérsékle ala a kamrák. mnőség oszályba arozó szénacélokból, régebb ípusú 7 Mn 4, 9 Mn 5 mnőségű anyagokból s készíheők. Nagyobb khívás a csőanyagokkal szemben a szuperkrkus kazánoknál alkalmazo nyomások, hőmérsékleek ámaszanak. Megfgyelheő a membránfalakhoz, lleve a úlhevíőkhöz, uóbbak kamrához alkalmas anyagféleségek ulajdonságok, lleve gyakorla apaszalaok alapján örénő megkülönbözeése, mközben egyes acélfajáka öbbféle célra s alkalmaznak. A 7.4. ábláza fejlécében hvakozo, MSZ EN 06 szabvány sorozaban szabályozo varranélkül csőanyagok melle, a vonakozó előírások bearásával (ksebb nyomású berendezéseknél) hegesze csövek s alkalmazhaók. Ezek mnőség előírása az MSZ EN 07 soroza szabályozza (például: [7.85]). Membránfal anyagok: A membránfalaknál a haóság előírások a falvasagságo 6,3 mm-re korláozzák, így a korábban a nagyeljesíményű, erőműv kazánoknál álalánosan alkalmazo 3 CrMo 44 ípusú anyaggal, 4,4 mm külső csőámérő feléelezve 335 bar méreezés nyomás melle, 495 C méreezés hőmérséklee lehe megengedn [7.3]. Az egyéb, szóba jöheő anyagok jellemző mérlegelve megállapíhaó, hogy 0 CrMo 90 mnőségű anyaggal csak jelenékelen mérékben lehene növeln a nyomás vagy hőmérséklee. Hasonlóan a rozsdamenes anyagok s kesnek az 500 C körül/fele méreezés arományban. Így nagyobb gények eseén a aramszlárdságo, és a víz-gőz oldal korrózóval szemben ellenálló képessége fgyelembe véve, az MSZ EN 95 számú európa szabványelőírásban megfogalmazo köveelmények alapján a 7.5. áblázaban felsorol ovább 84

189 Egyezményes folyáshaár (N/mm ) membránfal anyagok alkalmazása jöhe szóba [7.3], melyek folyáshaárá a 7.3., aramszlárdságá a 7.4. ábra muaja Hőmérsékle ( C) 3CrMo4-5 7CrMoVTB0-0 VM X0CrMoVNb9- AC 66 Alloy ábra Membránfalak készíéséhez használaos csőanyagok folyáshaára [7.70] [7.75], [7.80] 7.5. ábláza [7.9] Méreezés hőmérsékle ( C) 3CrMo4-5 <500 7CrMoVTB T VM AC 66 <600 Alloy A csőanyag sorozaal a közeljövőben várhaó legnagyobb gények s kelégíheőnek űnnek. A ábrákon a 6.33 fejezeben már emlíe AC 66 jelű, kváló korrózó ellenálló képességű csőanyag szlárdság jellemző s felüneük. A gyáró az anyagra más anyagféleségekhez képes alacsony egyezményes folyáshaár érékeke közöl [7.75], ugyanakkor az ECCC (European Creep Collaborave Commee) közleménye [7.8] alapján a aramszlárdság érékek kedvezőek, jóllehe uóbbak rövdebb dőaramú vzsgálaokból, exrapolácóval kerülek megállapíásra. Túlhevíő, újrahevíő anyagok: A úlhevíő anyagokkal kapcsolaos elvárásoka a.6. Túlhevíők, újrahevíők fejezeben részleesen smereük. A.-.3. áblázaokban megaduk a nagyeljesíményű kazánoknál szóba jöheő különféle anyagféleségekre az eddg apaszalaok alapján megengedheőnek űnő méreezés hőmérsékle érékeke s [7.9]. Újabb anyagmnőségek eseén fgyelembe kell venn, hogy a gyárás, üzem apaszalaok a hagyományos anyagokhoz vszonyíva, a bevezeőben vázol különféle fejleszés programok ellenére s, csak szerénynek eknheők. Ezér az alkalmazás során eseenkén nem vár meglepeések (például meghbásodások hegeszés varraok környezeében) jelenkezhenek, így a korábban szélesebb körben nem alkalmazo anyagféleségeknél kellő gondossággal kell eljárn. 85

190 Oxdréeg vasagság m Taramszlárdság (N/mm ) Hőmérsékle ( C) 3CrMo4-5 7CrMoVTB0-0 VM X0CrMoVNb9- AC 66 Alloy ábra Membránfalak készíéséhez használaos csőanyagok aramszlárdsága [7.70], [7.8] Gőzoldal oxdácó: A kedvező szlárdság jellemzők ellenére a gőzoldal oxdácó korláozhaja az alkalmazás hőmérséklee. A KOMET 650 program kereében, 35 eljes erheléses üzemórá köveően (7.5. ábra) elvégze anyagvzsgálaok során például a kövekezőke állapíoák meg [7.], [7.53]: A 9% króm aralmú marenzes acélok (a T 9 s), kedvezőlen gőzoldal oxdácós ulajdonságak ma, max. 550 C hőmérsékleg alkalmazhaók. A opoakkus és epakkus oxdréegek vasagsága az előbb acéloknál mnden hőmérsékleen és az üzemdő különböző fázsaban közel azonos. A eljes réegvasagság µm közö vol. Az auszenes acéloknál az epakkus réeg mndg vékonyabb, üzemeleés közben csak a opoakkus réeg növekszk. Az AC 66 és Inconel 67 anyagokon vékony, ömör opoakkus oxdréeg képződk, amely az epakkus réeg kalakulásá lényegében megakadályozza C 575 C 600 C 630 C XCrMoVNb9--, E9 NF 66 X3CrNMoBN7-3-3 AC 66 DMV 347H FG Super 304 HCu Esshee 50 NF 709 Alloy ábra Oxdréeg vasagság 35 üzemóra uán [7.53] 86

191 Mnden auszenes anyag, valamn a nkkel bázsú anyagok, füsgázoldalon, haárréegbel karbon bedúsulásra hajlamosak, de ez a jelenség az AC 66 anyagnál 600 C-nál, az Inconel Alloy 67 anyagnál pedg 630 C-nál apaszalhaó. A vzsgálaok alapján a füsgázoldal korrózóra vonakozóan nem lehee megbízhaó állásfoglalás kalakían. A könyv összeállíásának dején rendelkezésre álló üzem apaszalaoka s mérlegelve, a arós, meghbásodásokól menes üzem érdekében a 7.6. áblázaban megado gőzhőmérsékle haárok fgyelembe véele célszerű. Az érékek a különféle hőmérsékle pólékoka beszámíva, összhangban vannak a.. áblázaban megado méreezés hőmérsékle érékekkel. T 9, E9, NF 66 X3CrNMoBN7-3-3, X6CrNTB8-0, Esshee 50, 7.6. ábláza [7.], [7.84] Legnagyobb gőzhőmérsékle ( C) <550 <570 Super 304 HCu TP 347H FG <600 AC66 <60 HR3C Sancro 5 <630 Inconel Alloy Alloy 67 A 30 <70 Összehasonlíhaóság: Az európa gyakorla a szerkeze elemek méreezésénél az egyezményes folyáshaárból, lleve az dőaram (kúszás) szlárdságból ndul k, az anyagszabványokban (például [7.63], [7.70]) ezekre adnak meg érékeke. Ezzel szemben az ASME (Amercan Socey of Mechancal Engneers) a Boler and Pressure Vessel Code alapján [] megengedheő feszülség érékeke állapí meg és esz közzé (például ASME Code Case 38-), amely a kúszás aromány ala hőmérséklearományban (az egyezményes folyáshaár és a órás aramszlárdság meszésponjához arozó hőmérsékle ala hőmérsékleeken) o a szobahőmérsékleen mér szakíószlárdság /3,5-e, o az ado hőmérsékleen mér szakíószlárdság /3,5-ének,-szerese, o a szobahőmérsékleen mér folyáshaár /3-a, o az ado hőmérsékleen mér folyáshaár /3-a, a kúszás arományban (az egyezményes folyáshaár és a órás aramszlárdság meszésponjához arozó hőmérsékle fele hőmérsékleeken) o a 0,0%/000h kúszás sebessége eredményező álagos feszülség 00 százaléka, o a óránál szakadás eredményező mnmáls feszülség 80 százaléka, o a óránál szakadás eredményező álagos feszülség 67 százaléka közül a legksebb. Olyan alkalmazások eseén, amkor nagyobb (%) alakválozás engedheő meg, az ado hőmérsékleen mér folyáshaár /3-a helye auszenes 87

192 Auszenes Ferres, marenzes Megengedheő feszülség, folyáshaár, aramszlárdság (N/mm ) acéloknál, bzonyos nkkel övözeeknél a folyáshaár 90 százaléká kell a mnmáls érék megállapíásánál fgyelembe venn. A kéféle gyakorla összehasonlíására a 7.6. ábrán DMV 304 HCu mnőségű anyagra muajuk be az európa gyakorlaban szokásos egyezményes folyáshaár és aramszlárdság érékeke, lleve az ASME előírások alapján megado, megengedheő feszülség érékeke [7.74]. Az európa gyakorlaban a megengede feszülség érékeke a szabványokban, anyaglapokon közée, vagy egyed vzsgálaokkal meghaározo érékekből a méreezés szabványokban megado bzonság ényezőkkel lehe meghaározn. 00 Maxmálsan megengedheő feszülség, 0, % nyúlás melle Maxmálsan megengedheő feszülség, % nyúlás melle Egyezményes folyáshaár Taramszlárdság Hőmérsékle ( C) 7.6. ábra Méreezés gyakorla összehasonlíása [7.74], Acélönvények: Nyomás ala domdarabok, szerelvények, bordáscsöves vízhevíők, nagyobb hőmérséklenek ke szerkeze elemek készíéséhez a vonakozó szabványban [7.86] szabályozo hőmérsékle-arományban és falvasagsággal acélönvények használhaók. A hűelen arógerendáka s célszerű hőálló acélönvényből készíen [7.87] ábláza [8] Jelölés Anyagszám GP40GH.069 G0Mo5.549 G7CrMo G7CrMo G7CrMoV GX8CrN.407 GX3CrMoV-.493 GX5CrN GX5CrNNb GX6CrNMo GX5CrNMoNb

193 A szabványos mnőségek közül kazánoknál, nyomás ala szerkeze elemek előállíásához a TRD 03 [8] alapján a 7.7. áblázaban felsorol anyagféleségek alkalmazhaók. Ezek öbbsége az előzőekben smeree bevál hőálló acélféleségek önésze megfelelője. Más övözeek felhasználására, a ulajdonságok gazolásá köveően, az ellenőrző haóságok egyeérésével van leheőség. A szobahőmérsékleen mér üőmunka érékének ferres, marenzes anyagoknál 7 J, auszenes anyagoknál 35 J érékűnek kell lenn. Kedvezőlen környezeben korrózóálló anyagféleségek alkalmazása ajánlo [7.88]. Az MSZ EN 95- szabvány nem esz emlíés acélönvények alkalmazhaóságáról [7.03]. Vasönvények: Gömbgrafos önövas 40 bar üzem nyomásg, 350 C üzem hőmérsékleg, 75 mm névleges ámérőg, lleve a kerngeő- és ápszvayúk házönvényehez 40 bar üzem nyomásg épíheő be. Közönséges (lemezes grafos) önövasból vasönvények fűelen kazánfalakhoz 0 bar nyomásg, 300 C hőmérsékleg, maxmum 300 mm belső ámérőg, kerngeő szvayúkhoz 0 bar üzem nyomás, 83 C előremenő hőmérsékle, 00 mm belső ámérő érékg, ápszvayúkhoz az anyagmnőségől függően maxmum 3 bar üzem nyomás, 40 C ápvíz hőmérsékle érékg, bordás csöves ápvíz előmelegíőkhöz anyagmnőségől függően maxmum 700 C füsgázhőmérsékle, 60 C klépő ápvíz hőmérsékle, 00 bar üzem nyomás érékg, forróvíz kazánok bordás csöves víz-előmelegíőhez 600 C füsgázhőmérsékle, 00 C klépő víz hőmérsékle, 3 bar üzem nyomás érékg alkalmazhaók (TRD 08 [8], [7.9]). A [7.0] csak 3 bar úlnyomásg, 0 C hőmérsékleg esz leheővé <00 mm névleges ámérőjű szerelvényekhez szabványos [ ] mnőségű önövas használaá. Csavarok, felfüggesző rudak: Fokozo génybevéelnek ke csavarok (például: nyomás ala részek lezárásához, karmák összefogásához), felfüggesző rudak (például: csőköegek, arógerendák felfüggeszéséhez) készíéséhez hengerel vagy kovácsol, nagyobb hőmérsékleeken s szavaol szlárdság jellemzőkkel rendelkező acélok alkalmazandók [ ] [ ]. Alárendelebb célokra a [7.96] szern anyagok vagy az acélszerkezeeknél szokásos anyagféleségek alkalmazhaók. Rézermékek: Rézövözeeke manapság csak rég berendezések felújíásához, házarás, ksüzem berendezések gyárásához alkalmaznak. A szóba jöheő anyagféleségeke, alkalmazás feléeleke a [ ] rodalom smere. Árak, kölségek: A szerkeze elemek, komple berendezés echnka megfelelősége, felada elláására való alkalmassága melle elkerülheelen a gazdaságosság elemzése. Ehhez szükséges a felhasznál anyagok beszerzés kölségének, a gyáráshoz felhasznál gépek, energa, segédanyagok, gyárás hulladékok elhelyezés kölségének, és magának a gyárás (elsősorban munkaerő) kölségeknek a fgyelembevéele. Uóbbak elsősorban a gyáró adoságaól, a rendelkezésre álló echnka feléelrendszeről függnek. A ervező szemponjából a kölségeke legjobban befolyásoló ényező elsősorban az anyagválaszás. Jobb 89

194 mnőségű anyaggal bzonságosabb lesz a berendezés működése, csökkenhe ömege (erre vonakozó számszerű érékeke a 7.. fejezeben muaunk be), de az övözők mennységével, áraval arányos fajlagos kölségek bzonyosan növekszenek. A legnagyobb ömegben felhasznál kazánlemezek, csövek, szerkeze acélok ára a vlágpac nyersanyagárakól függ, így arósan érvényes árarányok megadására nncs mód, a szerző csak a könyv összeállíásának dején smer arányok bemuaására vállalkozha. A kazándobok, kamrák gyárásához leggyakrabban felhasznál acéllemezek ab acélmű öbbleárá, az egyk legnagyobb európa gyáró árjegyzéke alapján az S85 mnőségű, azonos méreű, kszerelésű acéllemezhez vszonyíva a 7.8. ábláza muaja ábláza Többle anyagár P35GH 8,9% P65GH 9,4% P355GH,% 6Mo3 40,7% 3CrMo4-5 66,% 0CrMo9-0 08,% 5NCuMoNb ,8% Csőanyagok ekneében a VDI Wärmealas Ce munkalapjára [7.00], lleve az egyk legnagyobb európa csőgyáró ájékozaó áranak arányára ualunk (7.9. ábláza) ábláza [7.00] Csőárak aránya Hőcserélő árak aránya Övözelen szénacél DMV 304L,,6 DMV 36,6,8 DMV 36 TI,6 DMV 3,4 DMV 30 3,6 DMV 347,5 Incoloy 85 hegesze 7,6 3,0 Inconel 65 hegesze 5, 5,0 Kevésbé kelendő övözö anyagok eseében a szállíók álalában csak kívánságra adnak áraka. Erre s ekneel mndg célszerű a kvel ervezés megkezdése elő a szóba jöheő anyagféleségekre vonakozó árajánlaok bekérése és a kölségszámíások ezek fgyelembevéelével örénő elvégzése. 90

195 7.. Méreezés eljárások Kazánok szlárdság méreezésére nagyvízerű kazánokra az MSZ EN [7.0], vízcsöves kazánokra az MSZ EN 95-3 [7.7], álalánosságban a TRD [8], lleve MSZ EN [7.04] aralmaznak előírásoka. Ezek melle európa gyárók exporszállíásaknál széleskörűen alkalmazzák az ASME Boler and Pressure Vessel Code [] előírása. Ezek, az smereek fejlődésével, dőről-dőre felülvzsgálara, ádolgozásra kerülnek. A ényleges számíások elvégzésére mnden ervező rodában, sajá fejleszésű vagy kereskedelemben beszerezheő számíó programok állnak rendelkezésre, amelyekkel a részleek kalakíásához szükséges számíások, vevők, haóságok álal kér okmányok elkészíheők. A kövekezőkben nem a szabványos számíás eljárások elméle levezeésé, részlee kívánjuk smeren, hanem a lényeges szerkeze elemekre vonakozó, ervezés, üzemeleés meghaározó, az eseleges meghbásodások elemzésénél felhasználhaó alapoka. 7.. Igénybevéelek ípusa A szerkeze elemekben az üzembe helyezés, üzem során különféle génybevéelek alakulhanak k. Ezek lehenek folyamaosak, vagy az üzemállapo válozások során lérejövő ámene, válozó génybevéelek. Ennek megfelelően haásuk, veszélyességük, így megíélésük s különböző lehe. Egységes kezelésük az 950-es években, az aomreakorok elemere kfejlesze feszülséganalízssel leheséges. Igénybevéel kaegórák Elnevezés Elődéző ok Elsődleges feszülségek Az edény egyensúlyban arásához szükségesek, nagyságuk a erhelésől függ, a nyomásaró edény egyszer génybevéel haására bekövekező meghbásodásá s okozhaják. Másodlagos feszülségek Önkorláozók (folyáshaár elérése, hely képlékeny alakválozás), öbbször (megállapodás alapján 000- szer) smélődésük a berendezés meghbásodásá okozhaja. Cklkus feszülségek Önkorláozók (folyáshaár elérése, hely alakválozás), a szerkeze anyag kfáradásá okozhaják. Álalános membránfeszülség ( m ) Hely membránfeszülség ( mh ) Álalános hajlíófeszülség ( h ) Hely hajlíófeszülség ( hh) Álalános hőfeszülség ( ) hő Hely hőfeszülség ) ( hő h Csúcsfeszülség ) ( cs 7.0. ábláza [8],[7.04] Külső-, belső nyomás haására a nyomásaró edény falában ébredő, falvasagság menén állandó, húzó-, vagy nyomófeszülség. A nyomásaró falra haó koncenrál, külső erő, nyomaék, egyéb génybevéel haására ébredő, rövd ávolságon belül csökkenő, húzó-, vagy nyomófeszülség. Külső erhelések haására ébredő, a nyomásaró edény (vagy része) egész felüleén haó, falvasagság menén lneársan válozó hajlíófeszülség. Különböző vasagságú, görbüle edényrészek csalakozásánál ébredő, rövd ávolságon belül elhaló, falvasagság menén lneársan válozó hajlíó feszülség. Hőmérsékle-, hőágulás különbség haására az edény falában ébredő nagyobb alakválozás elődéző húzó-, nyomófeszülség. Hely hőmérsékle-, hőágulás különbség haására ébredő, helyleg haó, lényeges alakválozás nem okozó, falvasagság menén válozó húzó-, nyomófeszülség Feszülségkoncenrácók haására kalakuló, nagyon ks kerjedésű, lényeges alakválozás nem okozó, falvasagság menén válozó húzó-, nyomófeszülség. 9

196 A feszülséganalízs elvégzéséhez, haások megíéléséhez az génybevéeleke a 7.0. áblázaban vázol kaegórák szern lehe oszályozn. Míg a főerhelések (belső nyomás, önsúly) haására kalakuló elsődleges feszülségek, a erhelés megengede érék fölé növelésével, a nyomásaró rész közvelen meghbásodásá eredményezhek, addg a mellékerhelések haására kelekező másodlagos feszülségekből meghbásodás csak a korláozo alakválozás leheőségek (a folyáshaár meghaladó, deálsan rugalmas feszülségek) haására lérejövő képlékeny alakválozások öbbször smélődése eseén kövekezk be. A cklkus feszülségek haása helyleg jelenkezhe, nagyobb számú smélődés köveően a szerkeze elem hely kfáradásával, pórusok, majd mkro repedések megjelenésével, repedéságulással. Az előbb feszülségek, mn a későbbekben bemuajuk az edény falához vszonyíva különböző (hossz, kerüle/érnőleges, és falra merőleges/sugár) rányban s kalakulhanak. Az egységes kezelheőség, megengedheő feszülségérékkel örénő összeveheőség érdekében a különböző okokból kelekező, különböző rányú feszülségeke rányonkén összegezn kell, majd k kell számían a redukál feszülsége. A redukál feszülségek számíására mnd a legnagyobb nyírófeszülség (nemzeköz gyakorlaban álalában Tresca-ról elneveze, közép európa gyakorlaban Mohr féle) elmélee red max mn 7.9 mnd a maxmáls alakválozás munka (HMH, Huber-Mses-Hencky-féle) elmélee red szokásos. Muán az előbb az uóbb alapján számío éréknél nem ad ksebb eredmény, így bzonságosabb méreeke eredményez, a nyomásaró berendezésekre álalában a legnagyobb nyírófeszülség elméleén alapuló számíás összefüggéseke alkalmazzuk. m mh m h mh h hö m h Redukál feszülség számíásánál fgyelembeve feszülségek mh h hh hh hö hö m h hh hö höh cs max m mh h hh hö höh cs max mh h h hh hh hö hö höh 7.. ábláza [7.04] höh cs cs mn mn Megengede érék K,5 K 3,0 K Kfáradás görbe alapján [7.04] 9

197 A berendezés és egyes elemenek kalakíása akkor eknheő megfelelőnek, amennyben az eredő redukál feszülség ksebb az egyes érékelés kaegórákra, a 7.. áblázaban megado, megengede érékeknél. A 7.3. képleel számíhaó K megengede feszülség megállapíásánál a várhaó üzemállapoól függően fgyelembeveendő anyagjellemzőke, bzonság ényezőke a 7.. ábláza aralmazza. Az elsődleges és másodlagos feszülségekre együesen megengede K számíásánál mndg a közepes cklushőmérséklere vonakozó folyáshaárból kell knduln [7.04]. Az ASME Code a megengede érékeke az üzem (arós, arós + ámene) állapoól, lleve a nyomáspróbánál alkalmazo közegől (víz, levegő) s függővé esz []. A különféle kazánok nagyon sokféle szerkeze elemből állnak, amelyek közül jelen könyvben csak a hengeres öveke, csöveke és a hengeres öveke lezáró, merevíő, egyéb elemeke árgyaljuk. 7.. Hengeres szerkeze elemek 7.. Belső nyomásból, külső erhelésekből adódó feszülségek Feszülségeloszlás: A kazánok nyomásaró részé alkoó kazándobokban, kamrákban, lángcsövekben és más hasonló, hengeres övek falában a belső-, külső nyomás haására öbbengelyű feszülség állapo alakul k (7.7. ábra). A feszülségek nagysága [N/mm ] az egyes rányokban a kövekező képleekkel számíhaó [7.4]: B Érnő rányban: A 7. r B Sugár rányban: r A 7. Hosszrányban: a A r 7.3 F a axáls erő F a a a a a p b belső nyomás p r s r a r k r b 7.7. ábra Feszülségeloszlás arály falvasagsága menén Ahol pbrb pkrk A nyomásokól, külső, belső sugáról függő ényező [N/mm ], r r k b 93

198 B r r r b k r r ( p p ) k b b k nyomásokól, külső, belső sugáról függő ényező [N], rk rb b sugár az edény falában [mm], az edény belső sugara [mm], az edény külső sugara [mm], p belső nyomás [N/mm ], p külső nyomás [N/mm ]. k Az u r / r ámérővszony bevezeésével k b pb pku A u, lleve r B adódk. A feszülségek falvasagság men lefuásá a 7.7. ábra muaja. A HMH elméle szern számío redukál feszülség, a belső nyomáshoz vszonyíva az álalában nagyon kcs külső nyomás elhanyagolásával: p A arály belső felüleén 3 b u red b u 7.4 A arály külső felüleén p b red k 3 u 7.5 Kazánformula: A méreezés szabványokban megado összefüggések nem az előbb álalánosan érvényes, vasag falú, hanem membránfelülenek feléeleze hengeres övekre leveze képleekből ndulnak k, vasag falú elemkén a gyakorlaban álalában csak a D k / Db >,6 ámérővszonnyal jellemezheő szerkeze elemeke számíják. A 7.8. ábrán vázol, vékony hengerfelüle eseén a angencáls feszülség a henger-félre haó erőből számíhaó: D p b 7.6 sv ahol D b az edény belső ámérője [mm], p méreezés nyomás [N/mm ], s falvasagság [mm], v gyengíés ényező (a hegeszés varraok v h jóság foká s fgyelembe véve). k ( p u b p k ) p D b 7.8. ábra Hengerpalásra haó erők Hasonlóan (a zár arály fenekére haó erőből és az azzal egyensúly aró, arályfalban ébredő axáls erőből) felírhaó a membránfelüleben ébredő axáls feszülség s 94

199 D p b a 7.7 4sv amely a angencáls feszülség fele. A redukál feszülsége a Mohr elméle felhasználásával felírva (muán a legksebb feszülség a negaív érékű radáls feszülség, és ennek álagos éréke a nyomás felével veheő azonosra: mn r p / ) D p p b red 7.8 sv Árendezve és fgyelembe véve, hogy a redukál feszülség maxmáls éréke a megengede feszülséggel (szlárdság jellemzővel) lehe azonos: D p s b ( K p) v 7.9 a hengeres öv mnmáls falvasagságá megadó, közsmer kazánformula adódk, ahol K bzonság ényezővel csökkene, méreezés hőmérséklere vonakozó szlárdság jellemző [N/mm ]. Méreezés: A méreezés doboknál, kamráknál alapveően a belső nyomásra, lángcsöveknél a külső nyomásra örénk. E melle mndg vzsgáln kell [7.7]: az önsúlyból, öle súlyából adódó erhelések haásá, a megámaszások, függeszések haásá, a csalakozó csövek álal közveíe erhelések haásá, a normál eseben erhelésmenesen csalakozó csőrendszer és a vzsgál szerkeze elem közö ámene hőmérsékle-különbségből, vagy a csalakozó csőrendszer korláozo hőágulás leheőségeből adódó erhelések haásá, a szerkeze elem kerülee, lleve sugara menén kalakuló hőmérséklekülönbségekből eredő feszülségeke, a nyomás és hőmérsékle gyors és gyakor válozásának haásá. A belső nyomásra örénő méreezésnél, az s legksebb falvasagság az előbb 7.9 képleből, vagy az edény külső ámérőjével felír kazánformulából, a legkedvezőlenebb gyengíés ényező fgyelembe véve, a falvasagság pólék hozzáadásával számíhaó: ahol a c falvasagság pólék [mm]. Dk p s c ( K p )v p.b A dob gyárójának meg kell adn, hogy a dob belső vagy külső ámérőjé vegye alapul és a másk mére adódjon a gyárás folyamaok eredőjekén. Méreezés nyomás: A legnagyobb megengede nyomás, álalában a kazánra felszerel bzonság szelepek legnagyobb beállíás nyomása. A kazánok alsóbb részere beépíe szerkeze elemeknél a kazán öleének hdroszaka nyomásá s fgyelembe kell venn. A kazánoka nemcsak az üzem nyomásra, hanem a 95

200 próbanyomásra s ellenőrzn kell. A próbanyomás éréke az alább ké érék közül a nagyobb [7.7], [7.0]: p pr, 43 p 7.30 lleve 0,, 0 p pr 5, p 7.3 sz ahol 0 C hőmérséklere vonakozó, egyezményes folyáshaár [N/mm ], 0,, 0 sz méreezés hőmérséklere vonakozó szlárdság jellemző ( 0,, - B, 00000, ) [N/mm ]. Méreezés hőmérsékle: Álalában az ado szerkeze eleme kölő, azon ááramló közeg álagos hőmérséklee alapján veheő fel. Természees crkulácójú kazánok dobjanál, elgőzölögeő csőrendszer kamránál a megengedheő nyomáshoz arozó elíés hőmérsékle. Kényszer ááramlású kazánok kamránál, vízleválaszó edényenél, úlhevíő, újrahevíő kamráknál az ááramló közeg közepes hőmérsékleé kell alapul venn, amelye a hőmérsékle szabályozás mnőségéől függően 5-5 C pólékkal növeln kell. Forróvíz kazánoknál a szerkeze elem várhaó hőmérsékleé kell méreezés hőmérséklekén fgyelembe venn. A kazán füsjáraaban elhelyeze (részben elfalazo vagy űzálló hőszgeeléssel véde) kamráknál, lángsugárzásnak ke doboknál, mnden eseben vzsgáln kell és fgyelembe kell venn a füsgázoldal hőáadás eseleges haásá a falhőmérséklere. Részlees számíások hányában, a hőmérséklepólék éréke kamráknál (76, mm külső ámérő fele) dönően sugárzásos hőáadás eseén 30+3s, dönően konvekív hőáadás eseén 5+s C nagyságú, de egyk eseben sem lehe ksebb 50 C-nál. A külső fűésből a szerkeze elem falában kalakuló hőmérsékle-különbség a 30 C éréke nem haladhaja meg [7.7]. Szlárdság jellemző, bzonság ényezők: A szerkeze elemeke mnden eseben ellenőrzn kell szobahőmérsékleen szavaol szakíószlárdsággal, méreezés hőmérsékleen szavaol egyezményes folyáshaárral, a kúszás hőmérsékle arományában üzemelő elemeknél, a erveze élearam fgyelembevéelével a méreezés hőmérsékleen érvényes dőaram (kúszás) szlárdsággal, lleve a próbanyomásra örénő ellenőrzéshez szobahőmérsékleen mér egyezményes folyáshaárral. A megengedheő feszülség (fgyelembe veheő szlárdság jellemző) a szerkeze anyagra jellemző előbb szlárdság jellemzők S (szlárdság jellemzőől függő) bzonság ényezővel örénő oszásával adódk: Ksz K 7.3 S A belső nyomásra örénő méreezésnél, különféle ervezés állapookra, anyagokra fgyelembe veheő szlárdság jellemzők és bzonság ényezők éréké, [7.7] alapján hengerel, kovácsol acélokra, az auszenes acéloka kvéve a 7.. ábláza foglalja össze óra erveze élearam ala, kúszásra örénő méreezésnél, 0000 h-ra vonakozó aramszlárdság érékek s fgyelembe veheők,,5 nagyságú bzonság ényezővel. Az európa szabványok haálybalépésé megelőzően széleskörűen alkalmazo TRD előírásokban [8] a kúszásra vonakozó 96

201 méreezésnél, ksebb bzonság ényező írak elő. Auszenes acéloknál, 35% szakadás nyúlás fele, az egyezményes folyáshaár éréke a 0,% maradó alakválozáshoz arozó érék helye az % maradó alakválozáshoz arozó érékkel lehe fgyelembe venn. Az egyéb anyagokra, hegeszés varraokra fgyelembe veendő szlárdság jellemzők, bzonság ényezők a hvakozo [7.7] szabványban megalálhaók. Anyagra jellemző szlárdság jellemző 7.. ábláza [7.7], [7.0] Bzonság ényező ( S ) Normál üzemállapora Szoba (0 C) hőmérsékleen mér szakíószlárdság B / 0,4 Méreezés ( C) hőmérséklere vonakozó, egyezményes folyáshaár 0, /,5 Méreezés ( C) hőmérséklere, (h) dőaramra vonakozó, dőaram szlárdság B / 00000/,5 Méreezés ( C) hőmérséklere, (h) dőaramra vonakozó, dőaram szlárdság B / 00000/,5 Próbanyomásra örénő ellenőrzés Szoba (0 C) hőmérséklere vonakozó, egyezményes folyáshaár 0, / 0,05 Furagyengíés: A hengeres övekhez a munkaközeg be- és elvezeésére szolgáló csővezeékek csalakoznak, ezér az öveken szabályos vagy szabályalan elrendezésben öbb fura alálhaó. A beeknésre, belső ellenőrzések elvégzésére nyílásoka s készíenek. A furaok, nyílások méreének álalában ksebbnek kell lenn a arályok belső ámérőjének harmadánál. Amennyben a nyílás khúzással, kperemezéssel készül, ámérője normál eseben elérhe a arály belső ámérőjének 80%-á s, kvéve a kúszás hőmérsékle arományban üzemelő szerkeze elemeke, amelyeknél csak a belső ámérő 70%-á meg nem haladó méreű nyílás alkalmazhaó azzal, hogy a gyengíés ényező 0,9-el szorozn kell. A furaok, nyílások ma folyonosság hány kövekezében az alapanyagban a nyílás környezeében nagyobb feszülség ébred. Ennek megíélése függ aól, hogy a folyonosság hányok merevíeek-e, lleve egyed furaokról vagy furasorokról, furamezőkről van-e szó. Önmagában a szerkeze anyag külön megerősíés nélkül s kellő merevíés ud bzosían, amennyben a fura ámérője nem nagy és az úgyneveze haásos merevíő (együműködő) l ( D s ) s 7.33 e méreen belül más nyílás nem helyezkedk el. Előbb képleben D a hengeres öv belső ámérője [mm], s b a hengeres öv falvasagsága a nyílás környezeében [mm]. b A merevíésől egyedülálló fura eseén akkor lehe eleknen, ha a fura ámérője nem nagyobb a haásos merevíő mére 4%-ánál, lleve a arály külső ámérőjének 0%-ánál. Ebben az eseben a gyengíés ényező a le v l d e csk

202 összefüggéssel lehe meghaározn [7.7], ahol d csk a csalakozó cső külső ámérője. Megjegyezzük, hogy a TRD 30 [8] ez eseben s a 7.39, lleve 7.39a képle alkalmazásá írja elő, mvel a furahoz csalakozó csőcsonk hozzájárulha a nyílás merevíéséhez. Olyan eseben, amkor a hengeres öv a fura környezeében vasagabb a arály álalános falvasagságánál és a vasagíás furaperemől mér szélessége ksebb a 7.33 képleből meghaározo együműködő mérenél, az előbb összefüggésbe csak a ényleges szélessége (7.9. ábra) szabad behelyeesíen. Behengerel, lleve ömíő hegeszéssel csalakozó csövek eseén a cső külső ámérője helye a fura ámérőjé kell az előbb képlebe helyeesíen. d csk d csk l e A m m d csb l e cs 30 Tehermenesíő fura le A m m dcsb D b s s A m A m A p A p D b a) Merevíés csővel b) Merevíés merevíő árcsával 7.9. ábra Nyílások merevíése Több, egymás melle elhelyezkedő nyílás (7.0. ábra) akkor eknheő különálló nyílásnak, ha a közöük lévő oszásra eljesül a s ) s ,5d k 0,5d k ( Db feléel, ahol d csalakozó cső külső (behengerel csövek eseén fura) ámérője [mm], k d k szomszédos nyíláshoz csalakozó cső külső (behengerel csövek eseén fura) ámérője [mm]. Amennyben a nyílások nem eknheők különállóknak, a gyengíés ényező a ( dcs k ) v ( cos 7.36 ) képleel kell meghaározn, ahol a nyomásaró edény hosszengelyéhez vszonyío szög [fok]. d k d k 7.0. ábra Szabályalanul elhelyezkedő nyílások Különböző ámérőjű szomszéd csövek eseén d csk helyébe az ámérők álagá kell helyeesíen. A 7.35 képle szern feléel eljesülése eseén s vzsgálandó, hogy a 98

203 Kereszrány Kereszrány Kereszrány nyílások merevíéséől az egyedülálló furara vonakozó szabályok alapján el lehe-e eknen vagy sem. Mnden más eseben a nyílások merevíése (a arály falvasagságának hely növelésével, merevíő csonkok vagy merevíő árcsák beépíésével: 7.9. ábra) szükséges. A 7.36 összefüggésből a hosszrányú oszásokra (7.0. ábra) vonakozó =0, lleve a kereszrányú oszásokra vonakozó =90 fok érékének behelyeesíésével: v v a d h csk 7.36a ( h d k csk 7.36b k ) Hosszrány Hosszrány Hosszrány d csk h h h d csk k k d csk k k h h h h a) Egyenlees oszású furasor b) Egyenlees oszású furamező 7.. ábra Furaok elrendezése c) Elol (ferde) oszású furamező A 7.. ábra c) részleén vázol elol oszás eseén, ferde rányban: v e ( h / 4 k d csk ) 7.36c h 4 h / k h 4 k Merevíés méree: A merevíésekkel beépíendő A m m öbble ehervselő kereszmesze nagyságá, lleve a merevíés fgyelembevéelével adódó gyengíés ényező a merevíés környezeének egyensúly feléeleből lehe meghaározn. A 7.9. ábra a) részleének bal oldalán vonalkázo, belső nyomással erhel palásfelüleek, lleve a Mohr elméle szern redukál feszülségből számíhaó, angencáls rányban megengedheő feszülséggel erhelheő ehervselő felüleek egyensúlya alapján p Ap p K ( Am Am m) 7.37 ahol a már smer jelöléseken úlmenően: A belső nyomással erhel felüle [mm ], p A m arály merevíő (együműködő) felülee [mm ], A m m csőcsonk, merevíő árcsa (együműködő) merevíő felülee [mm ]. Az előbb összefüggés árendezve 99

204 p( Ap Am Amm ) K( Am Am m) 7.37a amelyből a merevíés egyk oldal mnmáls kereszmeszee: p Ap (K p) Am Am m 7.38 K p Ennek smereében, a 7.9 képleből v gyengíés ényező kfejezve, és az így kapo összefüggésbe a 7.37 egyenle árendezésével adódó p /( K p) arány behelyeesíve, kszámíhaó a merevíe nyílással bíró arályes gyengíés ényezője s: Db ( Am Amm ) v 7.39 s A p Az eseben, ha a merevíés megengedheő szlárdság jellemzője elér az alapanyagéól, az egyensúly kfejező egyenle: ahol K m p Ap p K A m K m p A m m 7.37b a merevíés bzonság ényezővel csökkene, méreezés hőmérséklere vonakozó szlárdság jellemzője [N/mm ]. Ebből a merevíés egyk oldal mnmáls kereszmeszee p Ap (K p) Am Am m 7.38a Km p lleve a 7.9 képle árendezésével, 7.37b egyenleből p /( K p) kfejezésével a Km Db Am Am m K v K s A A m p m m K gyengíés ényező s levezeheő. 7.39a Az A m és m m A merevíő kereszmeszeek számíásánál csak az öv, lleve a csőcsonk vagy merevíő árcsa együműködő hosszúságá szabad fgyelembe venn. A csőcsonkoknál fgyelembe veheő együműködő hosszúság (7.9. ábra a) részle) számíása a hengeres övhöz hasonlóan örénhe: ecs ( d s ) s 7.33a ahol d a csalakozó cső belső ámérője [mm], s csb cs l csb a csalakozó cső falvasagsága a nyílás környezeében [mm]. cs cs 00

205 Az öv vagy csőcsonk merevíendő nyílás közelében örénő megvasagíása eseén az együműködő hosszúság nem lehe nagyobb a megvasagío szakasz hosszánál. A gyakorlaban, az előzőekben vázlaosan bemuao folyonosság hányokon úlmenően, sok másféle nyílás, csőcsalakozás, övgyengíés s előfordul, ezek közül a gyakrabban alkalmazoakra (ferde, Y alakú csonkok merevíése, kovácsol domok, ellpkus alakú nyílások, sb.) a hvakozo szabványok ([7.7], [7.0], [7.04]) adnak elgazíás. Ilyenek hányában véges elemes számíásokkal, kísérle vzsgálaokkal kell az alkalmazn erveze megoldás megfelelőségé gazoln. Merevíő árcsa: Merevíő árcsá, kvágás merevíésére, csak cklkus génybevéelnek k nem e nyomásaró edényeknél, 50 C ala ervezés hőmérsékle eseén szabad alkalmazn. Méreenek válaszásánál a kövekezőke kell fgyelembe venn: ámérőjének a merevíendő nyílás ámérőjének négyszeresénél ksebbnek kell lenn, de nem lehe ksebb a haásos merevíés hosszúság ( ( D s ) s ) felénél, vasagsága nem lehe ksebb a arály falvasagságának negyedénél, és nem lehe nagyobb a arály falvasagságánál, lleve 40 mm-nél. Merevíő csonk: A merevíő csonk s cs falvasagsága [mm], vasagság pólék nélkül (a dobokba, kamrákba beköő fűőfelüleek csövenek kvéelével) nem lehe ksebb, mn s 0,05d 3, cs cs A különféle d cs csonkámérők, d cs Db csonk/hengeres öv ámérő arányok eseén bearandó egyéb feléeleke a 7.3. ábláza aralmazza. b d D csb d D b csb b d D csb b d Peremfeléelek csb 50 mm, lleve 0, és d csb >50 mm eseén >0, és d csb >50 mm eseén 0,7 és s s cs < d D csb b eseén p D b s 5, s 7.3. ábláza [7.7], [7.0] Teljesíendő feléel s s cs s s d 0, cs s s Db s s csb cs < mn cs ahol K mn a hengeres övre vagy a merevíő csonkra (ado hőmérséklere vonakozó egyezményes folyáshaárból számío) megengede szlárdság jellemzők közül a ksebb érékű K Az előbbekben csak a furaok, más nyílások álal okozo gyengíés haásá muauk be. Ezek melle mndg ellenőrzn kell a hengeres övön lévő varraok jóság foká s. Hegeszés varrao mesző nyílásoka kerüln kell. Amennyben mégs előfordul, a nyílás ma gyengíés és varra jóság fokának együes haásá (a ké jóság fok 0

206 szorzaával) kell a gyengíés ényező megállapíásánál fgyelembe venn. A.b képlebe, az érnő rányra meghaározo gyengíés ényezők közül a legkedvezőlenebb éréke kell behelyeesíen. Ma kazándobokon behengerel csőcsalakozásoka már nem készíenek. A gyakorlaban azonban még lehe lyen megoldásokkal alálkozn. Ezek ellenőrzésénél, javíásánál fgyelembe kell venn, hogy a hossz-, ferderányú gáak legksebb méreének a csőámérő 80%-ánál, a kereszrányú gáaknak a csőámérő 50%-ánál nagyobbnak kelle lenn [7.4]. Hegeszés varra gyengíés ényezője: A hegeszés varra mnőségé megfelelően kveleze, szükség szern hőkezel varraok eseén álalában v =0,8 érékkel lehe fgyelembe venn. Nagyobb, akár v h =,0 érék fgyelembevéele csak a vonakozó szabályzaok alapján mnősíe echnológák, gyáróművek, (kéz hegeszésnél: hegeszők) eseén leheséges. Kedvezőlen eseben (egy oldalról, kézzel hegesze ompavarraok, kézzel hegesze sarok-, T varraok) v h =0,7 érék felvéele nagyobb bzonságo ad. Aláámaszás, függeszés: A dobok, kamrák aláámaszása, felfüggeszése a hőágulásból adódó feszülségek mnmalzálására fx pon válaszásával, és ehhez képes a szabad elmozdulás leheővé evő módon örénk. Az egyes szerkeze kalakíások jellemző a nagyvízerű gőzkazánokkal (.. fejeze), lleve a vízcsöves kazánokkal (.. szakasz) összefüggésben smereük. Az aláámaszások, függeszések szlárdságan szemponból álalában kéámaszú arókén vzsgálhaók (7.. ábra), csak hosszabb kamráknál fordul elő a öbbámaszú aláámaszás, megfogás. Ez eseben az egyes aláámaszásoknál/függeszéseknél ébredő erő, és ezzel a hajlíó nyomaék eloszlás a szerkeze elem hőmérsékle eloszlásól függő alakválozása kövekezében üzem közben válozha. Az önsúlyból és a öle súlyából megoszló erhelés adódk, csak eseenkén kell külső erhelésből adódó, koncenrál erőke fgyelembe venn [7.04]. A hajlíó nyomaék nagyságának csökkenésére a hengeres övek az aláámaszásokon, függeszéseken mndké végükön úlnyúlnak. h a l q vonalerhelés a M M M k 7.. ábra Hengeres övek aláámaszása, felfüggeszése Kéámaszú arókén vzsgálhaó kalakíás feléelezve az önsúlyból, öle súlyából adódó maxmáls hajlíó nyomaék [Nmm] éréke: qa az aláámaszás/függeszés síkjában M 7.4 0

207 a ké aláámaszás/függeszés közö ql 4a M k l ahol q ( mö m ) g az önsúlyból és a öle súlyából adódó vonalerhelés [N/mm], l az aláámaszások/függeszések közö ávolság [mm], a úlnyúlás [mm], m a nyomásaró edény hosszegységre eső fajlagos ömege [kg/mm], ö m a öle hosszegységre eső fajlagos ömege, az üzemállapook függvényében válozha [kg/mm], g nehézség gyorsulás [m/s ]. M és M k éréke a l / 8 eseén egyenlő egymással, ennél nagyobb arányú úlnyúlásnál az aláámaszások/függeszések síkjában ébredő nyomaék meghaladja az aláámaszások, függeszések közö maxmáls nyomaék éréké. A hajlíásból adódó feszülség nagysága: h ahol M I y M y h 7.43 I az önsúlyból, öle súlyából, valamn a külső erhelő nyomaékok összegéből adódó mérékadó (maxmáls) hajlíó nyomaék [Nmm], a hengeres öv másodrendű nyomaéka [mm 4 ]. Muán éréke a hengeres öv gyengíéséől függően válozha, a hajlíó feszülség számíásá a legveszélyesebb kereszmeszere kell elvégezn, a szélső szál ávolsága a hajlíás engelyéől [mm]. Horpadásveszély: Nagyobb ámérőjű, ksebb falvasagságú hengeres övek bölcsős, paás aláámaszásánál fennáll a horpadás veszélye. Erre a [7.04] szabványelőírás alapján akkor nem kell részlees vzsgálaoka végezn, ha a hely ho feszülség ksebb a megengede feszülségnél [7.7]: W ( Dk Db) ho 0,78 K k s s ahol a már smer jelöléseken úlmenően W az aláámaszás erhelése [N], k a felfekvő ív hossza [mm], 0 fok kerüle szögnél hosszabb felfekvés nem veheő fgyelembe. Falvasagság pólékok: A falvasagság növelése a szerkeze elem készíéséhez felhasznál félgyármányok negaív gyárás űrése, lleve az üzem közben valószínűsíheően bekövekező korrózó ma szükséges. Uóbbra normál üzem körülményeke feléelezve álalában csak 30 mm falvasagság ala vesznek fel póléko, 0,75 mm érékben [7.0]. Nagyobb korrózó veszélye eseén a pólék éréké növeln kell. Auszenes acélok eseén a korrózós pólék a gyáró és megrendelő közö külön megállapodás hányában elhagyhaó. Dobok, kamrák falvasagságának mnmáls éréke 300 mm külső ámérő ala nem lehe ksebb 6 03

208 mm-nél, e fölö külső ámérő eseén 9,5 mm-nél [7.7]. A falvasagság érékénél a felhegeszéssel felv védőréegeke nem lehe fgyelembe venn. Feszülségkoncenrácó: Egyelen fura körül síklemezben ébredő feszülségek (7.3. ábra) a 0 az álagos feszülséghez vszonyíva Krsch alapján [7.9], [7.05] a 7.4. áblázaban összefoglal képleekkel számíhaók. A képleek válozónak érelmezése a 7.3. ábrán láhaó. σ 0 σ 0 σ 0 σ yy σ yy σ yy R r σ x b a x a r φ φ σ r σ ábra Feszülségkoncenrácó, kör-, ellpszs alakú folyonosság hány eseén σ 0 σ 0 Kör alakú folyonosság hány [7.9] 4 0 R R R r 4 3 cos 4 r r r 4 0 R R 3 cos 4 r r 4 0 R R r 3 sn 4 r r yx 4 R R 0 0, 5, 5 r r 4 R 0 r yy R 0, 5, r yx 3 0 xy 0 R r 4 xy ábláza [7.9], [7.05] Ellpszs alakú folyonosság hány yx 0 a b Az összefüggések alapján megállapíhaó, hogy a legnagyobb feszülség a nyílások peremén, az álagos feszülség rányára merőleges síkban ébred. Ennek a 0 álagfeszülséghez vszonyío arányá az m0 feszülségkoncenrácós ényezővel fejezzük k: max m

209 Az álagfeszülség éréké a hengeres öv angencáls membránfeszülséggel: D m közepes ámérőjére számío p D m s kell fgyelembe venn. Egyoldal húzó génybevéel eseén, mn a 7.4. áblázaban, és a 7.4. ábrán láhaó m0 =3. A kazándobban, más hengeres övekben öbbengelyű feszülségállapo ébred. Ezeknél a radáls feszülségek elhanyagolása eseén, kéoldal húzó génybevéel (7.4. ábra) feléelezésével, deáls eseben m0 =,5 adódk. A valóságban a kazándob nem síklemez, a radáls feszülségek nem hanyagolhaók el, a fura pereme a szerkeze kalakíásól függően nem éles, így m0 ényleges éréke különböző érékű lehe. A TRD 30 Anlage. [8] alapján: ádugo, áhegesze, a hengeres öv belsejében úllógó, lleve khúzo, =,6, csőcsonkok, valamn kovácsol elágazások eseén m0 kmunkál hegeszés gyökökkel készíe, kívülről ráhegesze csőcsonkok, eseén m0 =,9, (50 mm-nél ksebb külső csonkámérő 0,-nél ksebb csonk/hengeres öv ámérőarány és,6- közé eső csonk/hengeres öv falvasagság arány eseén m0 =,4-re válaszhaó), khúzo csonkra hegesze csőcsonkok eseén a gyök kmunkálásával, maradó hézag nélkül m0 =3,, (amennyben a gyök nem kerül kmunkálásra és a maradó hézag,5 mm-nél ksebb, m0 előbb éréké fm , 5d b Db ényezővel növeln kell), behengerel csonkok eseén m0 =3,5, behengerel, ömíő-hegesze csonkok eseén m0 =5,0. y x 0 0, 5 0, , 5, Egyoldal húzó génybevéel 0 Kéoldal húzó génybevéel 7.4. ábra Fura menén ébredő feszülségek egyoldal, lleve kéoldal húzó génybevéel eseén [7.06] A vízcsöves kazánok szlárdság méreezésére vonakozó szabvány [7.7], a leggyakrabban alkalmazo, kívülről ráhegesze, kmunkál gyökökkel készíe csőcsonkokra a feszülségkoncenrácós ényező érékének felvéelére (véges elemes számíás, lleve mérés eredmények hánya eseére), a kövekező összefüggés alkalmazásá írja elő:, e A B m

210 w w w ahol s A 4, s cs s B 0, 36 s d D m m cs D s m s 0, 89 s cs s 0, 59 s cs 43, 08, az s cs csonk, és s arály falvasagságáól, lleve a m d csonk és D m arály közepes ámérőjéől függő ényezők. A 7.48 összefüggésből adódó érék a csonkok kalakíásáól függően csökkenheő vagy növelendő [7.7]. Ké fura közö gában y rányú, 0 feszülség haására [7.05] 4 4 R R R R yx 0 k 0, 5 5, 0, 5, x x ( x ) ( x ) feszülségeloszlás alakul k, ahol a furaok közö oszás [mm], R k 4 R R R Több fura egymásra haása eseére az m0 feszülségkoncenrácós ényező érékére az rodalomban (például [7.4], [7.07]) alálhaók érékek, a számíás előírások a gyakorla apaszalaok alapján azonban mndg csak az egyed fura peremén kalakuló génybevéeleke veszk fgyelembe. Köralakól való elérés: A hengeres övek gyárása során az öv proflja elérhe a kör alakól. A belső nyomás haására a hengeres öv a kör profl felvéelére örekszk. Ebből adódóan az öv falában hajlíófeszülség ébred. A furaok peremén a hajlíófeszülségből adódóan s öbblefeszülségek jönnek lére. φ r φ w φ Sugár rányú mérések r 0 a) Álalános ese b) Ellpkus orzulás c) Háromszögleű orzulás d) Egy oldalon csúcsos orzulás 7.5. ábra Profl orzulások hengeres övön [7.09] A körproflól örénő elérés a dobok, kamrák, csövek gyárás módjáól függően sokféle lehe, amelyek közül néhánya a 7.5. ábra mua. Hegesze, eseleg öbb lemezből összeállío doboknál a orzulás álalában a lemezek csalakozásánál, a hengerlés, hegeszés [7.8] elérésekből adódk. Álalános eseben (7.5. ábra, a) részle) a proflok Fourer sorokkal közelíheők, amelynek állandó a profl mérése (a dob kerülee menén kellő sűrűséggel felve szögeknél a körproflól való w elérés) alapján lehe meghaározn [7.08]: 06

211 n n B snn r r0 An cos n 7.50 Az erősen görbe arók hajlíására vonakozó dfferencálegyenle felhasználásával (a levezeés lásd [7.08], lleve [7.4] rodalomban) a hajlíófeszülség: ahol Kn 3 n r h 6p KnAn cosn Bn snn 7.5 s p E D s m 3 0 n Előbb képleben E a szerkeze anyag rugalmasság modulusa [N/mm ], a Posson szám, álalában =0,3 érékkel vesszük fgyelembe. A számíások egyszerűsíésére a hajlíófeszülsége s a 7.46 képleből számíhaó álagos membránfeszülségre vonakozajuk. h fn 7.5 ahol a 7.5 és a 7.46 összefüggések hányadosakén: f n 6 s n K n A n cos n B snn 7.5 A ényleges alak ellenőrzésé köveően az f n hajlíófeszülség ényező éréke, és ezzel a proflelérésből adódó hajlíófeszülség kszámíhaó. A gyakorlaban a profl elérésé álalában az álagos köregyenlőlenséggel (ovalással) veszk fgyelembe, mely a legnagyobb ( D max ) és legksebb ( D mn ) dobámérő mérése alapján a n Dmax Dmn u 7.53 Dmax Dmn képleel számíhaó. Szabályos (például a 7.5. ábra b) részleén vázol ellpkus) ovalás eseén a 7.5 képle egyszerűsíheő. Gyakorla számíások céljára elégséges a hajlíófeszülség ényező maxmáls érékének számíása: f n max 6 s D K w 5, s m Háromszögleű proflra (a 7.5. ábra c) részle) u 3 p Dm E s 6 f max K s n w, egy oldalon csúcsos 6 proflra (a 7.5. ábra d) részle) fnmax K60w. Más proflok eseén f n max az s rodalomban [7.4], [7.09] alálhaó összefüggésekkel számíhaó. 07

212 A furaok peremén az előbbekben meghaározo hajlíófeszülség feszülségkoncenrácós ényezővel növel éréke jelenkezk. A hajlíófeszülségre vonakozó feszülségkoncenrácós ényező elméle [7.06] éréke: b b A 7.55 összefüggésből, =0,3 fgyelembe véelével adódó,79, lleve a kísérle vzsgálaokkal [7.06] síklapra megállapío,87 helye, a gyakorlaban [8] b = érékkel számolnak. Fura és ovalás együes haása: Az előbbek alapján a furaok peremén ébredő csúcsfeszülsége m0 fm0 b fnmax max p 7.56 képleel lehe meghaározn (TRD 30 Anlage. [8]). A kazánok szlárdság méreezésére vonakozó, könyv összeállíásának dején haályos szabvány [7.7] csak az m0 feszülségkoncenrácós ényező fgyelembe véelé írja elő. Feszülséganalízs: A haályos méreezés szabvány [7.7] alapján, a feszülséganalízs során a kövekező ellenőrzéseke s el kell végezn: Axáls rányú feszülség nagyságának ellenőrzésé a hengeres öv hosszrányú erhelésének fgyelembevéelével: Db 4 p A s W A s p K 7.57 A hosszrányú hajlíásból adódó feszülségek nagyságának ellenőrzésé: p h exc K 7.58 A ferde gáakban ébredő feszülségek nagyságának ellenőrzésé: p A B A B 4 C K 7.59 Előbb összefüggésekben W a hengeres öv hosszrányú erhelése [N], A s a dob kereszmeszee a gyengíések, megerősíések fgyelembevéelével [mm ], h önsúlyból, öle súlyából, külső erhelésekből adódó hajlíó feszülség (7.43 összefüggésből), [N/mm ], p D b exc u 4 hengeres öv u ovalásából (7.53 képle) adódó hajlíó feszülség [N/mm ], 08

213 φ ax ax cos A a ferde gára merőleges álagfeszülség 3, [N/mm ], ax axcos B a ferde gá rányú álagfeszülség [N/mm ], axsn C álagos nyírófeszülség a ferde gában [N/mm ]. v Hosszrány k ax d k h 7.6. ábra Elol (ferde) oszású furamező A angencáls membránfeszülség (7.6. ábra) éréké a 7.46 képle alapján kell helyeesíen. Az álagos ax axáls feszülség éréké a k ax h exc 7.60 k dk összefüggéssel, a hajlíásból és az ovalásból adódó feszülségek alapján lehe számían. Az álagos nyírófeszülség képleében v a ferde gá rányú gyengíés ényező: v d k 7.36d 7.. Hőmérsékle-különbségekből adódó feszülségek A szerkeze elemeken belül, szerkeze elemek közö mndg lérejöhenek hőmérsékle-különbségek, amelyek gáol alakválozás eseén feszülségek kalakulására vezehenek. Ilyen, úgyneveze hőfeszülségek azonos hőmérsékle eseén, elérő hőágulás ulajdonságokkal rendelkező, egymáshoz erősíe, alakválozásukban gáol szerkeze elemek közö s megjelenhenek. Megkülönbözejük az álalános és hely hőfeszülsége. Előbb a szerkeze elem egészén (például ké különböző hőmérsékleű, azonos hőágulású, vagy azonos hőmérsékleű, de elérő hőágulású, végeken összeerősíe rúdban) ha. A hely hőfeszülség a szerkeze elemek falában a belső (munkaközeg oldal) és külső alkoók közö, vagy a arály kerülee menén különféle üzemállapookban lérejövő hőmérsékle-különbség haására kalakuló feszülség, amelynek nagysága a falon belül, lleve kerüle men hőmérsékle eloszlásól függően, üzem közben s 3 A A,, B megalálhaó. C számíására szolgáló összefüggések levezeése az rodalomban, például [7.0] 09

214 s válozha. Gyakorla vzsgálaánál, számíásánál álalában az alább elméle feléelezésekkel élünk [7..]: a szerkeze anyag rugalmas, zoróp és homogén, a Hooke örvény korlálanul érvényes, az alakválozás a rugalmas arományban van, a falvasagság nem válozk, a belső fal fűése, hűése egyenlees, a külső felüle ökéleesen szgeel, az eseleges hőveszeségek elhanyagolhaók, az anyagjellemzők ( E, G,, L ) a vzsgál dőaramban bekövekező hőmérsékle-válozás mérékéből adódóan a közepes falhőmérséklehez arozó érékkel helyeesíheők, a vzsgál öv elég széles, így a falhaások elhanyagolhaók, a fal hőágulásá kívülről semm nem korláozza, csak hőfeszülségek jönnek lére, ellenkező eseben a hőfeszülségek és az egyéb feszülségek szuperponálhaók. Síklapbel lneárs hőmérsékle eloszlás (7.7. ábra), z b ( k b ) 7.6 s és kéengelyű egyenlees feszülségállapoo feléelezve, egy eszőleges szálban ébredő hőfeszülség a E E y m kfejezéssel [7., 7.] számíhaó, ahol ( b) a semleges szál nyúlása, m L m ( ) b a vzsgál szál nyúlása, m L L semleges szál hőmérséklee [ C], E rugalmasság modulus [N/mm ], Posson együhaó, álalában =0,3 érékű, lneárs hőágulás együhaó [/K]. L m 7.6 k z x b y Semleges szál 7.7. ábra Síklap alakválozása hőmérsékle-különbség haására [7.] Semleges szálnak mnden eseben az az alkoó nevezzük, amelyre a hőmérséklekülönbségből adódó húzó és nyomófeszülségek kegyenlík egymás, így ezen az alkoón a feszülség éréke nulla. Helyének meghaározására az erőegyensúly (egységny szélességű lemezre, övre örénő) felírása alapján van mód: 0

215 dz E dz E s z m L z m L m m Az egyenlee síklapra, a 7.6 egyenle szern lneárs hőmérsékle eloszlás feléelezve, megoldva, a semleges szál hőmérséklee: k b b m 7.64 Ennek felhasználásával az alsó szálon b m L b y E 7.6a a felső szálon k m L k y E 7.6b feszülség ébred. Láhaó, hogy a feszülségek ellenées előjelűek. Kereszrányban, lleve vasagság rányban (mvel az alakválozás nncs korláozva) nem ébrednek feszülségek. Az előbb megfonolásoka a kazánszerkezeeknél leggyakrabban előforduló üreges hengerre és gömbre alkalmazva, a hőfeszülségek számíására a 7.5. áblázaban összefoglal eredmények adódnak [7.]. Ezeknél, a gáol alakválozás kövekezében mnden rányban ébred feszülség. A, m hőmérsékle-különbségeke egyezményesen a belső alkoó b hőmérsékleéhez vszonyíjuk ábláza [7.] Üreges henger Üreges gömb Tangencáls rányban r dr r r r r E k b r r m b L dr r r r r r E k b r r m b L Radáls rányban dr r r r r r E k b r r m b L r dr r r r r r E k b r r m b L r Axáls rányban E m L a A közepes szál m hőmérséklee, lleve az ehhez vszonyío m hőmérséklekülönbség, a 7.63 egyenle hengerre, gömbre örénő felírásával haározhaó meg. Hengerre például: dr r E r dr E k m m b r r m L r r m L 7.63a amből

216 Álalánosíva r rk m rk b rb r dr 7.64a m r k n r n dr n n r r 7.64b ahol síklapra n=, hengerre n=, gömbre n=3. Hasonlóan k b r b r k n r n m dr n n r r 7.65 k b rb A 7.64b, 7.65 egyenleek felhasználásával a közepes hőmérsékle, lleve a belső-, külső fal hőmérsékle-különbségek és ezek alapján a hőfeszülségek bármlyen hőmérsékle eloszlás eseén meghaározhaók. Hőmérsékle eloszlás: Álalános eseben a hőmérsékle eloszlás a hővezeés dfferencál egyenlee alapján haározhaó meg. q 7.66 a c Előbb egyenleben a a hőfokvezeés szám [m /s]. A berendezések állandósul c állapoában a szerkeze elemek falában megfgyelheő hőmérsékle eloszlás s állandósulnak eknheő (7.8. ábra). Üzem közben a hengeres övekben a hőszgeelés mnőségéől függő logarmkus hőmérsékle lefuás és hőmérséklekülönbség alakul k, muán azonban a hengeres övek álalában jól szgeelek, a hőmérsékle-különbség nagysága kcs. Bármlyen üzemállapo válozás a hőmérsékle lefuás és különbségek megválozásá eredményez. Az egyensúly hőmérsékle eloszlás megválozása mndg a belső (hőhordozóközeg) oldalról ndul. A válozás egyre beljebb erjed, és végül elér a külső oldal s. Elképzelheő olyan folyama, amkor a belső és külső szál hőmérséklee azonos sebességgel válozk. Ennek alapfeléele, hogy a belső oldalon leheséges legyen a eljes kereszmesze állandó sebességű melegíéséhez/hűéséhez szükséges hőmennység felvéele/leadása. Ez az állapoo kvázsaconer üzemállaponak nevezzük, muán a belső és külső alkoók közö hőmérsékle lefuás és hőmérsékle-különbség (a 7.8. ábrán érékkel jelölük) az állapo fennállása ala állandó. max b k max kö k 0 v Állandósul állapo b m Állandósul állapo b k 0 max b m k k s Állandósul állapo b s k 7.8. ábra Fal felmelegedése, lehűlése kvázsaconer állapoban [7.] b s k

217 Kvázsaconer üzemállapo: Az állapo maemakalag a v állandó (a hőmérsékle-válozás sebesség állandó), lleve a 0 (a hőmérsékleválozás sebesség függelen a helyől) feléelekkel haározhaó meg. Gyakorlaban z r a folyama (7.8. ábra) mközben a közeghőmérsékle végg, egyenleesen v sebességgel nő vagy csökken, egy kvázsaconer állapohoz arozó folyama s max beállás dővel (ez ala alakul k a b hőmérsékle-különbség), a kvázsaconer fennállás dejével, és a hőmérsékle-válozás folyamao lezáró kegyenlíődés dővel jellemezheő. Uóbb során a külső hőveszeség elérő falhőmérsékle ma megválozásáól eleknve, a falban a folyamao megelőző hőmérsékle eloszlás alakul k. A fal hőszgeelésé ökéleesnek eknve a 7.66 egyenle egyszerűsíheő: v 7.66a a A megoldás [7.], [7.4] nem részleezve, a jellemző hőmérsékle-különbségek k vs m m b b 7.67a a vs m k m k k 7.67b a alakban írhaók fel, ahol b a belső alkoóra, k a külső alkoóra vonakozó geomera formaényező, melyek a 7.6. áblázaban összefoglal képleekkel számíhaók (a képleekben u 0 D k / Db ámérővszony a külső és belső ámérők aránya), lleve a 7.9. ábra alapján veheők fgyelembe. Belső alkoón ( b ) Síklap / 3 ( u Üreges henger b b 7.6. ábláza [7.4.] Külső alkoón ( k ) / 6 )(3u ) 4u ln u k 8( u0 )( u0 ) 8( u0 )( u0 ) 9u 5u 5u Üreges gömb b 3 ( u ( u k ) 4u ) 5u ( u ln u ) k 3 5( u0 )( u0 ) 0( u0 )( u0 ) Hőfeszülségek nagysága: A hőmérsékle-különbségek előbb képleenek felhasználásával a 7.6a, 7.6b kfejezésekbe örénő behelyeesíéssel felírhaók a kvázsaconer állapoban kalakuló hőfeszülségek s. A belső alkoón: A külső alkoón: E v s a L b b 7.68a E v s a L k k 7.68b 3

218 geomera formaényező A 7.9. ábrán megfgyelheő, hogy a belső alkoón kalakuló hőfeszülség nagyságára jellemző b éréke öbbszöröse a k érékének, ezér a belső felüleen kalakuló hőfeszülség kvázsaconer vagy ahhoz hasonló folyamaok eseén mndg nagyobb, mn a külső alkoón. Ebből kövekezk, hogy a későbbekben, a folyamarányíásnál, feszülséganalízsnél a számíásoka a belső alkoóra végezzük el, a hbakereső vzsgálaoknál elsősorban a belső alkoókon kell ellenőrzn a szöveszerkeze válozásá, keresn eseleges repedéseke. -0,3 Síklap -0,4 Henger -0,5-0,6 Gömb Φ k geomera formaényező Φ b -0,7-0,8,,4,6,8,,4 0,7 0,6 0,5 Ámérővszony,,4,6,8,,4 Ámérővszony 7.9. ábra Geomera formaényezők az ámérővszony függvényében [7.] Egy, a geomera kalakíásól és az anyagjellemzőkől függő T ks [s] dőállandó Síklap Henger Gömb s Tks b 7.69 a bevezeésével [7.], a 7.67a egyenle a v T 7.67c m ks alakba írhaó á. A T ks ulajdonképpen az fejez k, hogy a közepes alkoó hőmérséklee (dealzál állapoo feléelezve) menny dővel köve a belső alkoó hőmérsékleé. Felhasználásával a hőmérsékle-válozás sebesség smereében könnyen meghaározhaó a mérékadó hőmérsékle-különbség. Hasonlóan egyszerűsíés esz leheővé a közepes és a külső alkoón, kvázsaconer folyama során kalakuló hőmérsékle-különbségek m b 7.70 k b k arányának meghaározása, amelynek éréke a nagynyomású doboknál, kamráknál, főgőz vezeékeknél szokásos d k / bb =,-,5 ámérőarományban 0,68-0,7 közö van. Középérékük felhasználásával 4

219 b k E L 0,7 k 7.7a E L 0,3 k 7.7b alakú közelíő összefüggések adódnak. Ezekkel a külső, belső falhőmérsékleek smereében a hőfeszülségek nagysága a gyakorla számára elfogadhaó ponossággal becsülheő. Az összefüggésekből az s lászk, hogy felfűés eseén ( k éréke negaív) a belső alkoón nyomófeszülség, a külső alkoón húzófeszülség alakul k. Hőáadás ényező haása a hőmérsékle-különbségre: Az előbbekből láhaóan a hengeres öv belső felüleén kalakuló hőáadás ényezőnek és az ebből számíhaó közeghőmérsékle és belső falhőmérsékle közö elérésnek a kvázsaconer folyama során kalakuló hőmérsékle eloszlásra, hőfeszülségre nncs befolyása, mvel az csak a geomera méreekől, a szerkeze anyag jellemzőől, és a hőmérsékle-válozás sebességől függ. A hőáadás haása a hőfeszülségre a kezde szakaszban jelenkezk: a belső falhőmérsékle mlyen gyorsan, mlyen késedelemmel köve a közeghőmérsékle válozásá. A kö közeghőmérsékle és a b belső falhőmérsékle-különbségé a fal hőmérlege alapján felírva [7.-]: s c síklapra kö b v v Tb 7.7a üreges hengerre kö b b s c v b u 0 0 u v Tb s c u0 u0 u0 u0 gömbre kö b v v Tb b alakú kfejezések adódnak, ahol a már smer jelöléseken úlmenően belső hőáadás ényező [W/m K], T b b 7.7b 7.7c s c a falhőmérsékle közeghőmérséklehez vszonyío késedelmére b jellemző dőállandó [s]. A 7.8. ábrán vázol b beállás dő, közelíőleg a b 3, 5 T T 7.73 * b összefüggéssel haározhaó meg [7.], amely a v felfűés sebességől függelen. Üreges hengernél, gömbnél ks * T b a 7.7b, 7.7c képleek ámérővszonyól függő ényező s aralmazza. A kvázsaconer hőmérsékleprofl arályfalban örénő kalakulásának késedelme a belső hőáadás ényező nagyságáól, geomera- és anyagjellemzőkől függ. A kezde dőszakban, a falban a hőmérsékle-különbség ksebb a v sebességű, kvázsaconer állapohoz arozó éréknél. Ebből adódóan az üzemállapo válozás kezdeén rövd deg a 7.98 képleel számíhaó mérékadónál sokkal nagyobb hőmérsékle-válozás sebesség alkalmazhaó [7.3]. 5

220 Közepes hőmérsékle helye Közepes hőmérsékle helye Egyenlőlen fűés, hűés haása: A vízcsöves kazánok dobjanál, úlhevíő, ápvíz előmelegíő kamráknál a szerkeze elemek hőmérsékle-válozásá (a nyomásválozás haására a kazándobban bekövekező elíés hőmérsékleválozásól eleknve) a csöveken be-, káramló válozó hőmérsékleű közeg okozza. Muán a csőcsonkokban, furaokban jobb a hőáadás, mn a hengeres övek palásfelüleén, a furaok közö oszásközökben, hol erekben a szerkeze elem hőmérséklee lényegesen elérhe a furaperemeken, furaok közelében mér érékekől [7.07]. Az elérésből a furaperemeken járulékos nyomófeszülségek (a hdegebb öv a gyorsabban melegedő fura körül gyűrű nem hagyja águln) vagy húzófeszülségek (a melegebb öv a gyorsabban lehűlő fura körül gyűrű nem hagyja összehúzódn) ébredhenek. A hvakozo rodalomban smeree mérés eredmények alapján, ermészees crkulácójú erőműv kazánoknál, szokásos dob és csonk méreek, csonkoszások eseén max. 5 C hőmérsékle-különbség jelenkeze az ejőcsövek pereme és a csonkok közö gámezők közepe közö. A számíás eljárások az oszásközön belül hőmérsékle egyenlőlenségből eredő járulékos feszülségek haásá nem veszk fgyelembe. Haásuk a hőáadás folyamaok számíásának bzonyalansága kövekezében véges elemes számíásokkal s csak közelíőleg becsülheő. Síklap Üreges henger Üreges gömb k k m s R ln u0 k b qk m b k R R 7.7. ábláza s q R 4 k k b q k k b k m b ln u 0,5 q 0 k b R k Rb R k k b m b q 3 3 k k Rb Rk R b q k R R R Hőmérsékle-különbség állandósul állapoban: A hőmérsékle felfuásá (csökkenésé) köveően a szerkeze elem falában állandósul állapo alakul k, amelyben a hőmérsékle eloszlás a külső hőszgeelés jóságáól ( q k [W/m K] fajlagos hőveszeségől) függ. A hővezeéssel foglalkozó szakrodalom alapján a számíás összefüggéseke a 7.7. ábláza foglalja össze. A szokásos hőszgeelés kalakíásoknál a falban ébredő hőmérsékle-különbség csak néhány fok, az ebből adódó hőfeszülségek a felfűés, lehűés ala érékekhez vszonyíva álalában elhanyagolhaó nagyságúak. 0,56 0,50 0,55 0,54 0,53 Gömb Henger 0,49 0,48 0,47 0,46 Gömb Henger 0,5 0,45 0,5 0,50 Síklap 0,44 0,43 0,4 Síklap 0,49,0,,,3,4,5,6,7,8,9,0 Ámérővszony 0,4,0,,,3,4,5,6,7,8,9,0 Ámérővszony a) Állandósul üzemállapo b) Kvázsaconer üzemállapo ábra Közepes hőmérsékle helye az ámérővszony függvényében [7.] 6

221 Közepes hőmérsékle helye: A közepes hőmérsékle helye a geomera kalakíásól és a falvasagságól függ. A belső felüleől mér, falvasagságra vonakozao, relaív helyé állandósul, lleve kvázsaconer üzemállapora a ábra muaja. Hőlökés: A gyakorlaban a dobok ölésénél álalában nem bzosíhaó a falhőmérsékleel azonos hőmérsékleű ölőközeg. A ápvíz lényegesen melegebb vagy lényegesen hdegebb a dob falhőmérsékleénél. Hasonlóan a kazánok ndulásánál a fűö csövekből a kamrákba beáramló közeg hőmérséklee s lényegesen elér a kamra falhőmérsékleéől. Ilyen eseben ugrásszerű belső falhőmérsékle válozás, úgyneveze hőlökés (7.3. ábra bal oldala) kövekezk be. Az ekkor kalakuló belső falhőmérsékle a közeg oldal hőáadásól, fal hővezeés ulajdonságaól függően elérhe a közeg hőmérsékleől. Az elérés haásá a b s B számól függő f a helyesbíő ényezővel (7.3. ábra jobb oldala) veszk fgyelembe. A belső falhőmérsékleben jelenkező, közeghőmérsékle válozásnál ksebb hőmérsékle-válozás csökken a hőfeszülség éréké s. b E L 0,7 fa k 7.7c Ks közeghőmérsékle válozás eseén a maxmáls hőmérsékle-különbség nem haladja meg a kvázsaconer üzemállapohoz arozó mérékadó hőmérséklekülönbsége. Ez leheősége ad arra, hogy a felfűés, lehűés folyama a szerkeze anyag károsíása nélkül egy ksebb közeghőmérsékle ugrással kezdődjön [7.]. u 0,8 0,7 u 0 = b s k Hőmérsékle hőlökés uán Hőmérsékle hőlökés elő fa helyesbíő ényező 0,6 0,5 0,4 0,3 0, 0, 0 u 0 = b s Bo szám 7.3. ábra Hőmérsékle lefuás hőlökés eseén [7.] Hajlíó feszülség kerüle men hőmérsékle-különbségből: A dobok, kamrák alsó és felső része közö hőmérsékle-különbség haására a hengeres öv meggörbül (7.3. ábra). Az egyes kereszmeszeek sík alakjának megmaradásá feléelezve egy ado kerüle szögnél az 0 közepes nyúláshoz vszonyío nyúlás 0 cos 7.74 összefüggéssel számíhaó, amely alapján a hosszrányú hajlíófeszülség s meghaározhaó: E( ) 7.75 hl L 7

222 L g g 0 Közepes nyúlás 0 f / L ábra Kerüle men hőmérsékle haása a dob alakjára, hajlíó feszülségekre [7.4] Lneárs hőmérsékle eloszlás eseén 0 és a kndulás feléelekből levezeheő kfejezésekkel számíhaó [7.4]. Álalános eseben lleve 0 L g max d L max sn ( cos ) d A dmenzó nélkül f h L L max 7.78 hajlíó feszülségényező bevezeésével a 7.75 összefüggés f E 7.79 hl h L alakra egyszerűsíheő. Az f h hajlíó feszülségényező éréke álalános eseben a kfejezések alapján haározhaó meg. Kazándob jellemző alkoóra, lneárs víz- és gőzérbel hőmérsékle eloszlás feléelezve, a kövekező képleekkel számíhaó [7.4]: legalsó alkoó f h sn 7.80a vízszn ala alkoó f h sn 7.80b vízszn fele alkoó f h sn 7.80c legfelső alkoó f h sn 7.80d A különféle középpon szögekhez arozó feszülségényező éréké az előbb jellemző alkoókra a ábra muaja. Az ábra alapján megállapíhaó, hogy a legnagyobb érék az üres dob elérő hőmérsékleű vízzel örénő felölésekor, lleve max 8

223 Feszülségényező normál üzemben a vízszn közelében lévő alkoókon ébred. A középpon szög (rad) a vízállás függvényében a ( h m ) arcsn 7.8 D b képleel számíhaó, ahol m a vízállásmuaó középvonala a dob vízsznes engelysíkja fele [mm], h vízszn a vízállásmuaó középvonaláól mérve [mm], D a dob belső ámérője [mm]. b,00 0,80 0,60 0,40 0,0 0,00 0 /4 / 3/4-0,0 Vízsznhez arozó szög (ß, rad) -0,40-0,60-0,80 -,00 Legalsó alkoó Vízszn ala alkoó Vízszn fele alkoó Legfelső alkoó ábra Hajlíó feszülség ényező Mn a 7.78 képleből megállapíhaó, f h előjele a hőmérsékle eloszlásól függ, üzem közben s válozha. A melegebb részeken (negaív előjel) nyomófeszülség, a hdegebb részeken (pozív előjel) húzófeszülség ébred. A 7.80a-7.80d összefüggések akkor s érvényesek, ha a kamra, dob eljesen üres, és a falon kondenzálódó víz folyk lefelé. Ekkor és f a nyomáshoz arozó elíés hőmérsékleel egyenlő. Főgőzvezeékeknél, úlhevíő kamráknál a kondenzácó dőarama ala f h =0,9 érék fgyelembevéele javasolhaó [7.5]. Amennyben a úlhevíő csövek a úlhevíő kamrába a.5. ábrán vázol megoldáshoz hasonlóan, előkamrákon kereszül, csalakoznak, a kamra kerülee menén folyamaosan válozó hőmérsékle eloszlás s kalakulha. Ez eseben, feléelezve a kamra szabad elmozdulás (meggörbülés) leheőségé a hajlíó feszülség ényező az kerüle szög függvényében a 4 f h cos 7.8 képleel számíhaó, amely az alsó, felső alkoóra az előbb, 0,9 nagyságú érék alg öbb mn egy zedé adja [7.7]. Amennyben a kamra meggörbülésére nncs leheőség, az összefüggés 9

224 f h 7.8a alakra egyszerűsödk, amelyből ±0,5 nagyságú maxmáls érékek adódnak. Az üzemállapo válozások hőmérsékle eloszlásra, és ebből adódóan a hajlíó feszülségényező nagyságára, eloszlására kfeje haására a ábrán muaunk jellegzees példáka. Normál üzemben a gőzér és vízér falhőmérsékle eloszlása egyenlees, de közöük a elíés hőmérséklenél hdegebb ápvíz vízérbe vezeése kövekezében hőmérsékle-különbség van. (A valóságban nem az ábrán vázol dealzál, ugrásszerű, hanem folyamaos hőmérsékle-csökkenés van a dob falában a ké érrész közö.) Leüríésnél a vízér hőmérséklee a nyomáscsökkenés kövekezében a gőzérnél gyorsabban csökken és megkezdődk a ké érrész közö hőmérsékle kegyenlíődés. Lehűlés során a hőmérsékle kegyenlíődk, de a leüríés végén kalakul alacsonyabb vízoldal hőmérsékle haása hosszú deg érvényesül. A leürül dob falhőmérsékleénél hdegebb vízzel örénő (gyakorlaban álalános) gyors felölés eseén a dobba bevezee víz a vízere lehű, míg a gőzér hőmérséklee csak kevese válozk. Az ábra alapján megállapíhaó, hogy dob eseén a legnagyobb válozások a vízszn közelében adódnak, így a kerüle men egyenlőlen hőmérsékle eloszlásból adódó eseleges meghbásodásokkal s a vízszn zónájában kell számoln. Hőmérsékle eloszlás a dob kerülee menén aa) ba) ca) da) ea) fa) ga) Hajlíó feszülségeloszlás a dob kerülee menén 0,37 0,43 0,45 0,55-0,5 0,4 0,37-0,5 0,5-0,408 0,4 0,5-0,375-0,5-0,47 0,5-0,5 0,5-0,37 0,04 0,05 0,345 0,5 0,04-0,37 ab) bb) cb) db) eb) fb) gb) ábra Hőmérsékle és hajlíófeszülség eloszlás a dob kerülee menén az üzemállapo függvényében (Üzemállapook: a) normál üzem, b) leürülés kezdee, c) leürülés vége, d) lehűlés kezdee, e) lehűlés vége (gáol alakválozás), f) ölés kezdee, g) ölés vége) Feszülségkoncenrácós ényező hőfeszülségre: Amennyben a hengeres övön furaok vannak, akkor a furaszéleken a 7.4. ábrán, a mechanka génybevéelek eloszlására bemuao arányoknak megfelelően a másk rányban s ébrednek feszülségek. A falvasagság men hőmérsékle-különbségből eredően hengeres övnél az egyk főfeszülség rányban háromszoros, a rá merőleges főfeszülség rányban ellenkező előjelű egyszeres nagyságú feszülség ébred. Ezek eredőjekén a fal men hőmérsékle-különbségekből eredő hőfeszülségek feszülségkoncenrácós ényezője = érékű [7.6]. A kerüle men hőmérsékle egyenlőlenségből hő 0

225 adódó hosszrányú hajlíófeszülség eseén a furaok peremén azonos nagyságú, de ellenées előjelű, érnőleges feszülség alakul k. A vízcsöves kazánok méreezésére vonakozó haályos előírás [7.7] az hő érékére a belső hőáadás haásá s fgyelembevevő számíás összefüggés smere: ahol z b 700 b b 7z hő z e 0, 8z b 700 b a belső hőáadás ényező [W/m K], száméréke vízzel érnkező felüleekre b =3000 [W/m K], gőzzel érnkező felüleekre b =000 [W/m K], dcsb scs a csőcsonk és a hengeres öv közepes ámérőjének aránya. D s b Az összefüggésből a ponszerű fura eseé kvéve mnden eseben adódk [7.7] Ellenőrzés válakozó feszülségekre 0, 5 f hő < érék A válakozó feszülségekre vonakozó ellenőrzések során a legjobban génybeve helyek érékelésé kell elvégezn. Az előírások az egyenérékű feszülségek [7.7] vagy a főfeszülségek (TRD 30 [8]) alapján örénő vzsgála elvégzésé írják elő. A haza gyakorlaban az uóbb előírás alkalmazása erjed el, emelle a főfeszülségek vzsgálaán alapuló eljárás (kevesebb, egyszerűbb számíás gényéből adódóan) alkalmasabb a kezelők munkájá megkönnyíő, lleve auomakus folyamarányíó rendszerek számíás összefüggésenek kdolgozásához. Erre ekneel, a haályos méreezés szabványban [7.7] előír számíás eljárásoka megelőzően, a néme szabályzaban rögzíe gyakorla alapeleme s bemuajuk. Ellenőrzés főfeszülség alapján: A TRD 30 [8] a válakozó feszülségekre való méreezés a furaperemeken, angencáls rányban ébredő főfeszülségek alapján részleez. A számíás eljárás a gyakorla apaszalaok alapján alakul k, mvel a legöbb repedés kazándobok, kamrák furaperemen, a hosszengellyel közel párhuzamosan, az érnőleges feszülségek haására jelenkeze. Ugyanakkor üzem vzsgálaok alapján [7.6] nylvánvalóvá vál, hogy eseenkén az axáls feszülségek meghaladhaják a angencáls feszülségeke, így a folyamarányíásnál (7.3. fejeze) szükséges az axáls válakozó feszülségek korláozása, ellenőrzése s. Ema a hvakozo TRD előírásól elérően, az kegészíve, az ellenőrzésnél a kerüle men hőmérsékle egyenlőlenségből adódó axáls feszülségek haásá s ndokol vzsgáln. Nyomáspróba haása: A furaszélek első alakválozásá a 7.30, 7.3 képleek alapján számío nagyságú próbanyomással elvégze nyomáspróba okozza. Ennek során, a furaperemen képlékeny alakválozás kövekezk be, és a nyomás megszűnése uán az anyagban nyomó előfeszülség marad vssza. Ideálsan rugalmas alakválozás feléelezve, ennek nagysága max 0,, e

226 ahol a próbanyomásnál a furaperemen kalakuló csúcsfeszülség [N/mm ], max 0 C hőmérsékleen mér egyezményes folyáshaár [N/mm ]. 0,,0 A berendezés üzembe helyezése, működése során kalakuló feszülségek az előbb előfeszülségre szuperponálódnak (7.37. ábra). A felfűés során álalában a belső szál melegszk gyorsabban, így a furaperemen ovább nyomófeszülség jön lére, amely az előfeszülséggel összegződve elérhe a folyáshaár éréké. Az anyag smé képlékeny alakválozás szenvedhe. A nyomás növekedésével megjelenő mechanka feszülség csökken a nyomófeszülség éréké, a hőmérsékleek kegyenlíődésével a hőfeszülség s csökken, így a furaperemen fokozaosan növekvő húzófeszülség alakul k. Állandósul üzemben, a jól szgeel falban, lleve a gőzér és vízér közö s fennálló hőmérsékle-különbségek álalában szerény haásáól eleknve, dönően csak a belső nyomásból kelekező feszülségekkel kell számoln. A nyomás, hőmérsékle csökkenésekor a felfűéshez képes fordíoá váló hőmérsékle-különbség haására a falban a húzófeszülség megnövekszk, kedvezőlen eseben elérhe a folyáshaár éréké, smé képlékeny alakválozás kövekezhe be. A belső nyomásból és a hőmérsékle-különbségekből adódó feszülségek csökkenésével a feszülség a furaperemen vsszaérhe az előfeszülség érékére. Az egymás uán, sokszor megsmélődő előbb cklusok azonban az előfeszülség nagyságá s módosíják, így a cklushaárok megállapíásánál nem e éréké, hanem egy, a cklushaárokon belül középfeszülség éréke (7.86 képle) kell fgyelembe venn. Felső cklushaár Megengede hőfeszülség leállás kezdeén p p nd Megengede hőfeszülség ndulás kezdeén Alsó cklushaár p Névleges nyomás ábra Válozó erhelésnél megengedheő feszülségek [7.5] A furaperemen ébredő eredő f feszülség előbbekben vázol válozásának nagyságáól függően ké ese leheséges [7.9]: Tarósan rugalmas ese, amelynél furaperemen a maxmáls feszülség a rugalmasság haáron belül marad (7.38. ábra). Rugalmasság haáron úl ese, amelynél a furaperemen kalakuló maxmáls feszülség elér a folyáshaár, az anyag maradó alakválozás szenved (7.40. ábra). A megengedheő feszülség amplúdó kszámíásánál a 7.. ábrán bemuao, kfáradás okozó (megengede) feszülség amplúdó érékéből lehe knduln, amelye az anyagmnőség alapján korrgáln kell, fgyelembe véve hogy a nagyobb

227 szlárdságú anyagok nyúlása ksebb, és ennek kövekezében a repedések megjelenésére érzékenyebbek: ahol fel f a * 7.85 fel f száméréké a 7.8. ábláza aralmazza. Mn a 7.. ábrán korábban vázoluk: a E ö, így a megengedheő feszülség amplúdó nagyságának korláozásával ulajdonképpen az génybevéelek haására bekövekező nyúlásválozás korláozzuk. A cklushaárok ( és ) elhelyezkedése az üzem génybevéelekől függ, a belső nyomásból adódó feszülségek smereében, a megengedheő hőfeszülségek korláozásával érékük a kfáradás haárokon belül arhaó ábláza [8] f 0, 0 fel 355 > , >600,4 * Tarósan rugalmas ( * ) ese: Ebben az eseben a cklushaároknak a 0, hőfeszülségek fgyelembevéelével s folyáshaáron belül kell maradn. A énylegesen kalakuló középfeszülség abszolú éréke nem haladhaja meg a p f * , éréke [7.9], ahol egyezményes folyáshaár a * mérékadó hőmérsékleen [N/mm ], p * 0, * a 7.56 képle alapján számíhaó, belső nyomás haására a furaperemen ébredő maxmáls feszülség [N/mm ], 0,75 0,5 mérékadó hőmérsékle [ C], amelyben [ C] a felső cklushőmérsékle (álalában a névleges üzem hőmérsékle), [ C] az alsó cklushőmérsékle (álalában a környeze hőmérsékle). 0, Leállíás f p Indíás p max p e f 0 f E, 0, ábra Feszülségek válozása arósan rugalmas eseben A arósan rugalmas esere énylegesen megengedheő, redukál, feszülség amplúdó [8] a sakus és válakozó feszülségek közö kapcsolao léesíő Hagh 3

228 dagram alapján, a haárgörbé Gerber féle parabolával közelíve (7.39. ábra), haározhaó meg [7.4]. Fgyelembe véve, hogy * B ) B ( f 7.87 f (7.38. ábra) és f 0, * f amelyből a f ( ) * B 7.87a ( B ) ( 0,* ) középfeszülségnél megengedheő redukál válakozó feszülség amplúdó a kövekező összefüggéssel számíhaó [8]: * * 0, B 0, B B 7.88 * * * B Az előző és kövekező összefüggésekben az ndex az deálsan rugalmas feszülségekre ual. Megjegyezzük, hogy a gyakorlaban a Gerber féle közelíés melle más, emprkus közelíő összefüggéseke (például Goodman, Soderberg féle képleek) s alkalmaznak. válozó * f f B B sakus ábra Kfáradás dagram közelíése [7.4] * Rugalmasság haáron úl ( * ) ese: A megengedheő 0, válozó feszülség amplúdó számíás összefüggésének levezeésénél abból a Neuber-ől származó felevésből ndulak k, hogy a valóságos képlékeny alakválozás feszülség és nyúlás korrekcós ényező, és az deálsan rugalmas korrekcós ényezők közö fennáll a k el el k 7.89 összefüggés, amelynek mndké oldalá a névleges 0 feszülséggel és 0 nyúlással megszorozva kadódk, hogy a furaperemen ébredő ényleges f 0, * feszülség és * E nyúlás szorzaa megegyezk az deálsan rugalmas állapora f vonakozó feszülség és E nyúlás szorzaával (7.40. ábra): 7.90 f f 4

229 0, Leállíás p áll. f * p max p f f Indíás 0 f, e 0, áll ábra Feszülségek válozása rugalmasság haáron úl eseben Az egyes ényezők éréké behelyeesíve, és * éréké kfejezve amelyből a esere a * 7.9 0, * redukál válakozó feszülség amplúdó a rugalmasság haáron úl képleel számíhaó [8]. * 0, 7.9a Cklushaárok számíása: A megengedheő válakozó feszülség amplúdók smereében eldönheő, hogy a cklus a =0 feszülséghez képes szmmerkusan vagy aszmmerkusan helyezkedjen el. ( p p ) p 7.9 ahol alsó cklusfeszülség [N/mm ], a leállíás kezdeén fennálló felső cklus (álalában üzem) nyomáshoz arozó, p p képle alapján számíhaó, furaperemen ébredő, deálsan-rugalmas feszülség [N/mm ], az ndíás kezdeén fennálló alsó cklus (hdegndíásnál álalában környeze, meleg ndíásnál a ényleges) nyomáshoz arozó, képle alapján számíhaó, furaperemen ébredő, deálsan-rugalmas feszülség [N/mm ], 0 a cklus szmmeravszonyara jellemző szám, az ndulásnál megengede hőfeszülség összes megengede hőfeszülséghez vszonyío aránya, = eseén a cklus szmmerkus, < eseén az ndulás (negaív) hőfeszülség aromány nagyobb. A TRD 30 [8] alapján, egyéb megállapodás hányában =0 érékkel javasol a cklushaároka számoln. Ebben az eseben a felső cklushaár a leállíás 5

230 kezdeén fennálló, belső nyomásból adódó eseekben a felső cklushaár: p 7.93 feszülséggel lesz azonos. Egyéb Magne réeg épségének megőrzése: Vízzel érnkező részeknél, a magne réeg sérülésének elkerülése érdekében, a magne réeg kelekezés állapoához vszonyíva a maxmáls nyomófeszülség nem haladhaja meg a 600 N/mm, a maxmáls húzófeszülség a 00 N/mm éréke (4.7. fejeze). Muán a magne réeg elsősorban normál üzemben kelekezk, a maxmáls cklusfeszülségre a a mnmáls cklusfeszülségre pedg a p p feléelnek eljesüln kell. Előbb összefüggésekben p a névleges üzem nyomáshoz arozó, a feszülségkoncenrácó és az ovalásból adódó hajlíás együes haásá fgyelembevevő, 7.56 képleel számío, furaperemen érnőleges rányban kalakuló, maxmáls feszülsége jelöl. Hőfeszülségek megengedheő éréke: A hőfeszülségekre megengedheő érékek a cklushaárokból számíhaók: az ndulás kezdeén p nd 7.96 a leállás kezdeén p 7.97 A pnd az ndulás kezdeén fennálló, belső nyomásból eredő, furaperemen ébredő csúcsfeszülsége jelöl. Az előbb összefüggésekből számíhaó érékek a megengedheő hőfeszülségek mnmáls éréké adják, ugyans a nyomás növekedésével nő az ndíás folyama során megengedheő hőfeszülség nagysága, mn az a ábrán láhaó. Hasonlóan a leállás során s egyre nagyobb hőfeszülségek engedheők meg. A hőfeszülségre megengede érékekből, az eseleges kerüle men hőmérsékle egyenlőlenség haásá elhanyagolva, a 7.68a képle árendezésével és a hőfeszülség koncenrácós ényező fgyelembevéelével, mnden üzemállapora kszámíhaó a megengede v [K/mn] kvázsaconer hőmérsékle-válozás sebesség: v a 7.98 E L hő s Előbb képlebe az a hőfokvezeés számo [mm /mn] dmenzóval kell c helyeesíen. A magne réeg épségére ekneel meghaározo cklushaárok bzosíják, hogy az előbb összefüggésből kadódó megengedheő feszülségválozások bearása eseén a réeg sérülésével, leválásával nem kell számoln. b 6

231 Egyszerűsíe számíások: Kevésbé génybeve szerkeze elemek eseén az előbb, részlees elemzés helye a szabályozás egyszerűsíe ellenőrzések elvégzésé esz leheővé: Egyszerűsíe számíás szénacélokra, gyengén övözö acélokra: A kvágásokkal gyengíe övözelen és gyengén övözö acélokból P95GH (korábban 7 Mn 4) acélmnőségg készíe hengeres öveke, 0000 hdegndíásg nem kell belső nyomás- vagy hőmérsékle-válozásból adódó válakozó génybevéelekre ellenőrzn, amennyben a megengede üzemnyomás, lleve úlnyomás 3, N/mm (3 bar) éréknél nem nagyobb, vagy ennél nagyobb nyomások eseén a hengeres öv 0 álagos membránfeszülségére eljesül a Db s 0 p 50 [N/mm ] 7.99 s feléel. A részleesebb ellenőrzés elhagyásá az esz leheővé, hogy az lyen anyagféleségek nagy nyúlással rendelkeznek, és a megengede feszülségarományban repedések megjelenésére kevésbé érzékenyek. Egyszerűsíe számíás elhanyagolhaó nagyságú hőmérséklengadozások eseén: Olyan eseekben, amkor a maxmáls nyomásngadozások száma nem haladja meg a 000 cklus, és e melle 0000 darab, a maxmáls nyomás és annak 60 százaléka közö, nyomásngadozásra lehe számían, az előbb 0 membránfeszülség alakényezővel való szorzaára eljesüln kell a ~ feléelnek, ahol 0 a hengeres öv álagos membránfeszülsége [N/mm ], ~ megengede válakozó feszülség amplúdó [N/mm ], érékére az előírás dagramoka aralmaz, amelyeke a 7.5 összefüggéssel nˆ =0000 cklusszámra, az elgőzölögeő rendszer részé képező x szerkeze elemeknél =50 C, úlhevíe gőzzel érnkező szerkeze x elemeknél =400 C mérékadó hőmérsékle, S n =5 élearamra vonakozó bzonság ényező fgyelembevéelével meghaározhaó, a megengedheő válakozó feszülség amplúdó alapján dolgozak k. alakényező, éréké önhordó (csőcsonkkal, vagy árcsával merevíe) csonkok, lleve csőbehengerlés eseén =3,5, nem önhordó csonk csalakozás (behengerlés ömíő hegeszéssel, nem megfelelően kmunkál gyökvarraok) eseén =5 érékkel kell fgyelembe venn. A megengedheő hőmérsékle-válozás sebességek a v a D ~ b 0 fel v le,3 7.0 E L fhő Db s s képleel számíhaók. Előbb összefüggésben a már smer jelöléseken úlmenően 7

232 v a felfűés kezdeén megengede (legksebb) hőmérsékle-válozaás fel sebesség [K/mn], v a lehűés kezdeén megengede (legksebb) hőmérsékle-válozaás le sebesség [K/mn]. Egyszerűsíe számíás eljárás alkalmazása eseén s bzosían kell, hogy a vízzel érnkező részeknél a maxmáls nyomófeszülség ne haladja meg a 600 N/mm, a maxmáls húzófeszülség a 00 N/mm éréke. Ez fgyelembe véve: v v a D 600 b 0 fel,7 7.0 E L fhő Db s s le a,7 E f L hő Db D s b 00 s 7.03 Ellenőrzés kfáradásra: A furaperemeken üzem közben kalakuló, az anyag kfáradásá, repedésé eredményező angencáls főfeszülségek álalánosságban a E L vs m0 fm0 b fnmax hő b ma fh E L max Db s f p 7.04 s a képleel számíhaók, amely a belső nyomásból, a falvasagság és kerüle men hőmérsékle-különbségből adódó feszülségek haásá összegezve adja. (Megjegyezzük, hogy a hvakozo TRD előírás a kerüle men hőmérséklekülönbség haásá nem vesz fgyelembe.) Kszámíva az ndíás (felfűés) során kalakuló legksebb, és a leállíás (lehűés) során kalakuló legnagyobb feszülség éréké, meghaározhaó a ényleges redukál válakozó feszülségngadozás: 7.93a Ez alapján a kfáradás okozó válakozó feszülség amplúdó * Tarósan rugalmas ( * ) eseben f 0, f B f 7.05 a fel B 0, * * Rugalmasság haáron úl ( ) eseben 0, * a f fel , * A a válakozó feszülség amplúdó függvényében a 7.5a összefüggéssel, vagy a 7.. ábrából meghaározhaó a repedés okozó nˆ cklusszám. A énylegesen megengedheő ndíás-leállíás cklusok száma S n =5 bzonság ényezővel való oszással adódk: ˆn n

233 Olyan eseben, ha az ndíás-leállíás cklusokon kívül más cklusok s előfordulnak, az egyes üzemállapookra megengede ényleges cklusszámo a n ˆ 7.08 n feléel eljesülése fgyelembevéelével kell meghaározn. Ellenőrzés egyenérékű feszülségek alapján: A könyv összeállíásának dején haályos méreezés szabvány [7.7] a válakozó feszülségek haására bekövekező kfáradás elkerülésére vonakozó ellenőrzés az egyenérékű feszülségek alapján írja elő. Az egyenérékű feszülségeke, a legnagyobb nyírófeszülség elméleén alapuló, 7.9 képleel, a főfeszülségek: angencáls rányban a belső nyomásból, lleve a falvasagság men hőmérsékle-különbségből adódó feszülségek összege (meghaározásuk véges elemes számíásokkal, vagy a 7.56 képle alapján az ovalás haásának elhanyagolásával, lleve 7.68a képle alapján a belső hőáadás haásá fgyelembevevő, 7.83 összefüggés szern hőfeszülség koncenrácós ényezővel örénhe) radáls rányban a negaív belső nyomás érék, axáls rányban a negaív belső nyomás érék alapján számíja. A válakozó feszülség alapján örénő ellenőrzéshez, a három üzem génybevéelek függvényében folyamaosan válozó egyenérékű feszülség közül a legkedvezőlenebbül (legnagyobb feszülség amplúdóval) válozó egyenérékű feszülsége kell fgyelembe venn. Álalában a red ang rad 7.9a válozása adódk a legnagyobbnak. A szélső érékek alapján meghaározhaó a válakozó feszülségngadozás 7.09 v red red A 7.09 képle szern számíás mnden egyenérékű feszülségre el kell végezn. A szerkeze kalakíás akkor eknheő megfelelőnek, amennyben az előbbek szern számío legnagyobb feszülségngadozás ksebb a megengede feszülségngadozásnál: 7.0 v vmeg A feszülségngadozás melle meg kell haározn a közepes cklusfeszülsége s. Például: red red v 7. A valóságban kalakuló ényleges feszülségngadozás és középfeszülség meghaározásához az előbb, a szerkeze anyag ulajdonsága, lleve a szerkeze elem kalakíásá még fgyelembe nem vevő érékeke helyesbíen kell: lleve * Ck v 7. 9

234 ahol C k C 7.3 * v k v korrekcós ényező ényleges kfáradás vzsgála, vagy a szabványban megado, anyagmnőségől, felüle érdességől, szerkeze kalakíásól függő ényezők alapján. Kfáradás okozó feszülség amplúdó: Meghaározásánál a szabvány három esee különböze meg: * * Rugalmas ( ) eseben a kfáradás okozó feszülség * v / 0, amplúdó a Gerber féle közelíés alapján levezee 7.87 képleel kell kszámían. * B 7.05a a * B * * Részben képlékeny ( / > de ) eseben az * * v v 0, * / 0, * előbb 7.05a összefüggés kell alkalmazn azzal, hogy v helyébe a 7.05 * * képleel azonos módon éréke kell behelyeesíen. v R * 0, * * B 7.05b a B 0, * * Teljesen képlékeny ( > ) eseben a kfáradás eredményező * feszülség amplúdójá a 7.9 képle alapján lehe kszámían. 0, * a 7.06a 0, * Az előbb összefüggés helye a a a E ö (7.. ábra), lleve a a E( ) (7.40. ábra) összefüggések alapján s meghaározhaó, amennyben számíásokból vagy mérés eredmények alapján a nyúlások smerek. Az előbb feszülség amplúdóknál megengedheő cklusszám a 7.7 képleből nˆ kfejezése uán, az S =,5 bzonság ényezővel növel válakozó feszülség amplúdóra, lleve S n =0 kfáradás okozó cklusszámra vonakozó bzonság ényező fgyelembevéelével számíhaó. (Mn a 7.7 képlehez kapcsolódóan arra ualunk, a számíásoka S -el növel kfáradás okozó feszülség amplúdóval s el kell végezn, és az így kadódo nˆ, vagy az erede feszülség amplúdóval kadódo S n bzonság ényezővel csökkene cklusszám közül a ksebbe kell fgyelembe venn.) Amennyben az ellenőrzés csak hdegndíásokra örénk, az ebből adódó erheléskollekcó (érelmezésé lásd 7.08 képlenél) nagysága nem haladhaja meg * a 0,4 éréke. A cklushőmérsékle 0,75 0,5 meghaározása az előbbekkel azonos módon örénk. A magne réeg épségének bzosíása érdekében (az auszenes szerkeze anyagoka kvéve) a [7.7] s előírja a képle szern ellenőrzések elvégzésé. 30

235 A megengedheő hőmérsékle-válozás sebességek meghaározása, a v meg érékből (amelye egy elvár cklusszám eseén a 7.05a, 7.05b, 7.06a, lleve a 7.3, 7. képleek megfelelő alkalmazásával lehe kszámían) kndulva, a összefüggésekkel leheséges. A főfeszülségek alapján örénő ellenőrzéshez vszonyíva lényeges elérés, hogy a cklushaároknál és a hőfeszülségre megengede feszülségarományok számíásánál, a angencáls főfeszülség melle az egyenérékű feszülség számíáshoz felhasznál másk főfeszülség válozásá s fgyelembe kell venn. Ezek megállapíásánál a csonkoka erhelő külső nyomaékok haása az génybevéelek szemponjából mérékadó belső furaperemeken álalában elhanyagolhaó [7.7]. A szabvány a számíások megkönnyíésére, az anyagjellemzőkre számíás összefüggéseke közöl. Gyors számíás eljárás: A szabályza annak ellenére, hogy alapveően az egyenérékű feszülségek alapján örénő számíás eljárásoka alkalmazza, öbb eseben leheővé esz a főfeszülségek alapján örénő számíás s. Példa erre a megengedheő hőmérsékle-válozás sebesség gyors meghaározás leheősége. 500-nál öbb hdegndíásra erveze hengeres övek eseén: Db s Z v fel 550 p m0 fm0 s 7.4 s ahol a Z anyagjellemzőkől, szerkeze kalakíásól függő ényező E f L hő b [mm 4 K/Ns], számérékére az előírás ferres acélok eseén Z= [mm 4 K/Ns], auszenes acélok eseén Z= [mm 4 K/Ns] éréke javasol. Muán az ámérővszonyól függő b geomera formaényező s aralmazza, az előbb közelíő érékek használaa helye célszerű az ado konsrukcóra vonakozó ényleges érékekkel örénő kszámíása. Hasonlóan az előírásban javasol f m0 m0 =4 feszülség koncenrácós ényező helye s célszerűbb a 7.48 képleel, a ényleges méreek fgyelembe véelével örénő számíás. Amennyben a 7.4 képleből kadódó, megengede hőmérsékle-válozás sebesség úl alacsony vagy az eredmény negaív, el kell végezn az egyenérékű feszülségek alapján örénő, előbbekben smeree ellenőrzés. Eől csak a kövekező eseekben lehe eleknen: Az állandó génybevéelekre való méreezés a szabvány előírásanak megfelelően örén. A hdegndíások száma 3000-nél kevesebb. Mnden olyan ndíás, amelynél a nyomásválozás 50%-nál nagyobb, hdegndíásnak kell eknen. Az 50%-nál ksebb nyomásválozással járó ndíások száma nem haladja meg a 0000 darabo. A csonkokra haó M [Nmm] nyomaékból adódó M 4 / 3 0, meg 3 / / 6 5 / 3 d s D s s cs b cs b 3

236 paraméernek -nél ksebbnek kell lenn, ahol meg [N/mm ] a méreezés hőmérséklere vonakozó megengede feszülsége jelöl. A szerkeze elem ké jellemző ponja (például a hengeres öv és a csonk) közö, állandósul és ámene állapoban kalakuló hőmérsékle-különbségből képze, paraméernek nem szabad meghaladn az előírásban az anyagmnőségől és méreezés hőmérsékleől függően megado éréke. Az állandósul és ámene állapoban kalakuló hőmérsékle-különbségeknek nem szabad meghaladn az előírásban az anyagmnőségől és a [N/mm ] a méreezés hőmérséklere vonakozó megengede feszülségől függő éréke. meg Héjak egymásra haása: A nyomásaró szerkeze elemeke alkoó különféle részelemek: hengeres övek, arályfenekek, ámene övek, sb. a mechanka- és hőgénybevéelek haására elérően válozanák alakjuka, amennyben az összeerősíésük nem korláozná. Különösen nagy különbségek alakulhanak k elérő fzka ulajdonságokkal rendelkező (például ferres-marenzes lleve auszenes) anyagokból készül elemek közö [7.44]. Muán a gáol alakválozás alapveő oka a külső erhelések, hőmérsékle válozásában van, a héjak egymásra haásából adódó feszülségek s válozó feszülségnek mnősülnek. A kazánechnkában lyen gáol alakválozásból eredő meghbásodások leggyakrabban az elérő mnőségű, falvasagságú csövek egymáshoz, elérő anyagú kamrához örénő csalakozásánál fordulnak elő, ezér a számíás eljárás, legalapveőbb kövekezeéseke a 7.3. fejezeben, a csövekkel összefüggésben smerejük. A konsrukcó véglegesíésénél, elemzésénél mnden szerkeze elemnél meg kell vzsgáln, hogy az összeerősíésből adódó génybevéelek mekkorák, és ndokol eseben az összeerősíés kereszmeszeekre s el kell végezn a válakozó feszülségekre örénő számíás. Anyagmnőség haása: Egy ado felada megoldására álalában öbbféle szerkeze anyag s felhasználhaó. Elérő szlárdság és más jellemzőkből eredően azonban lényegesen különböző kölségek (beépíendő anyagmennység), üzem ulajdonságok adódhanak. Ennek érzékeleésére egy 300 mm belső ámérőjű, 40 bar üzem nyomású, 560 C üzem hőmérsékleű, konvekív fűésű úlhevíő csőköeg klépő kamrájára számío eredményeke muajuk be. A kamrába a csövek 38 mm külső ámérőjű, 6 mm falvasagságú, kmunkál gyökökkel hegesze, 300 mm-es oszással, sorosan elrendeze csőcsonkokon kereszül csalakoznak. A kamra falvasagságának meghaározása és a válozó génybevéelek szemponjából megengede feszülségek, megengede felfűés, lehűés sebességek kszámíása négy (három ferres-marenzes, egy auszenes) anyagmnőség fgyelembevéelével örén: A jelű: X0CrMoV-, B jelű: X0CrMoVNb9-, C jelű: X0CrWMoVNb9-, D jelű: X3CrNMoBN7-3-3, auszenes anyag. A számíásoka a TRD 30 előírás (furaperemen ébredő angencáls főfeszülségek korláozása), lleve az MSZ EN 95-3 szabvány (furaperemen ébredő, angencáls és radáls főfeszülségek alapján számío egyenérékű feszülségek korláozása) alapján s elvégezük. Az eredményeke a 7.9. ábláza foglalja össze. 3

237 MSZ-EN 95-3 alapján TRD 30 alapján 7.9. ábláza Anyagmnőség A B C D Falvasagság, pólékok nélkül mm 97, 54, 45, 37,9 Közepes cklushőmérsékle C 440 Folyáshaár cklushőmérsékleen N/mm 336,0 34,0 36,4 6,0 Rugalmasság modulus N/mm Lneárs hőágulás együhaó /K,84*0-6 3,64*0-6 3,64*0-6 9,64*0-6 Hőfokvezeés szám mm /mn 304,0 356,0 356,0 70,9 Megengedheő feszülség amplúdó N/mm 470,93 470,93 470,93 470,93 Mnősíés Rugalmasság haáron úl Rugalmas Rugalmas Rugalmas ese ese ese ese Megengedheő válakozó feszülség amplúdó N/mm 459,79 460,50 447,35 389,4 Belső nyomásból adódó válozó feszülség N/mm 4,9 7,8 65,78 30,35 Szmmeravszonyokra jellemző szám,00,00,00,00 Alsó cklushaár N/mm -58,80-6,6-90,79-39,53 Felső cklushaár N/mm 300,99 343,89 356,56 349,88 Hőfeszülségre megengede érék ndulásnál N/mm -58,80-6,6-90,79-39,53 Hőfeszülségre megengede érék leállásnál N/mm 58,80 6,6 90,79 39,53 Indíásnál megengede közepes hőmérsékle-különbség C -3,40-6,3 -,64-4,3 Leállásnál megengede közepes hőmérsékle-különbség C 3,40 6,3,64 4,3 Indíásnál megengede hőmérsékle-válozás sebesség K/mn,96 5,4 6,6,6 Leállásnál megengede hőmérsékle-válozás sebesség K/mn -,96-5,4-6,6 -,6 Megengedheő feszülség amplúdó N/mm 684,5 65,6 646,89 77,6 Mnősíés Képlékeny Képlékeny Rugalmas Képlékeny aromány aromány aromány aromány Megengedheő válakozó feszülség amplúdó N/mm 678,3 650,3 683,03 498,67 Belső nyomásból adódó válozó feszülség N/mm 5,03 4,58 85,5 335,53 Alsó cklushaár N/mm -63,0-03,77-98,89-8,57 Felső cklushaár N/mm 45,3 446,35 484,4 47,0 Hőfeszülségre megengede érék ndulásnál N/mm -63,0-03,77-98,89-8,57 Hőfeszülségre megengede érék leállásnál N/mm 63,0 03,77 98,89 8,57 Indíásnál megengede közepes hőmérsékle-különbség C -,39-6,40-6,07-5,4 Leállásnál megengede közepes hőmérsékle-különbség C,39 6,40 6,07 5,4 Indíásnál megengede hőmérsékle-válozás sebesség K/mn,87 5,48 7,83,79 Leállásnál megengede hőmérsékle-válozás sebesség K/mn -,87-5,48-7,83 -,79 A ábláza alapján a kövekezők állapíhaók meg: 33

238 Az anyagmnőség (szlárdság jellemzők) javulása a falvasagság lényeges csökkenésé eredményez. A falvasagság csökkenése, a belső nyomásból adódó válakozó feszülség növekedése, és az ezzel egydejű, hőfeszülségekre megengede válakozó feszülség aromány csökkenése ellenére az ndíásnál és a leállásnál megengedheő hőmérsékle-válozaás sebességek növekedésé eredményez. Az auszenes anyagnál a rugalmasság modulus és a hőfokvezeés szám ksebb, a hőágulás együhaó lleve a belső nyomásból adódó feszülség nagyobb a ferres anyagokénál, ebből adódóan ksebb megengedheő hőmérsékle-válozás sebességek adódnak. A kéféle számíás eljárás közel azonos megengede hőmérsékle-válozás sebességeke eredményez, érdemes azonban megfgyeln, hogy a főfeszülségek alapján rugalmasnak mnősíe A, B eseeke az egyenérékű feszülségeken alapuló eljárás plaszkusnak mnősí. Anyagjellemzők: A hőfeszülségek, megengede hőmérsékle-válozás sebességek számíásánál mnden eseben szükség van a fzka jellemzőkre, lleve az ezekből képze ényezőkre. Az E rugalmasság együhaó, lneárs hőágulás ényező, Posson számo, hővezeés ényező, sűrűsége, c közepes fajhő az anyaggyárók az anyag szavaol szlárdság jellemző, ulajdonsága, alkalmazhaóságá, hegeszheőségé, hőkezelés ajánlása aralmazó anyaglapokon álalában közlk. Az adaok használaánál fgyelembe kell venn, hogy a 7.. fejezeben smeree összefüggések használaához az ado üzemállapora jellemző hőmérsékle arományban érvényes anyagjellemzőkre van szükség, mközben az adabázsokban eseenkén álagos negrál ( ) érékek szerepelnek. Különösen gyakor ez a L lneárs hőágulás együhaó eseén, amelye az ado hőmérsékle és 0 C közö álagolva adnak meg. Ebből egy ado hőmérséklere vonakozó érék a L L L ( 0) 7.6 összefüggéssel számíhaó. A sűrűsége gyakran csak 0 C érékre adják meg. Más hőmérséklere örénő ászámíás a kfejezéssel leheséges [7.69]. 0 3 L 0C 7.7 L A [7.7] előírás az anyagok összeéelől függő csoporosíása alapján nem anyagféleségenkén, hanem az egyes csoporokra adja meg a számíások elvégzéséhez szükséges előbb fzka jellemzőke. Az előbbeken úlmenően a legöbb, használaos szerkeze anyagra a VDI Wärmealas-ban [7.69] s megalálhaók az anyagjellemzők. A különféle források közö azonban elérések apaszalhaók, amelyekre a émakörrel foglalkozók már az 960-as évek elején (például [7.]) rámuaak. Úgy űnk az egységesíésre vonakozó erőfeszíések [7.0] azóa sem vezeek eredményre. Ennek az s oka lehe, hogy a méreezés L 34

239 előírások egységesíéséér felelős esüleek (mn az a haályos európa szabvány [7.7] ükröz) az anyagjellemzők ponosságának ksebb jelenősége ulajdoníanak. Valószínűsíheő, hogy a [7.0] rodalom 980-as évek elején közzée megállapíása (7.0. ábláza), az egyes anyagjellemzők ponosságára vonakozóan ma s helyállóak lehenek, bár a VDI Wärmealas [7.69] a áblázaban szereplőknél ksebb mérés hbára ual. A gyakorla számíásoknál, közöük a 7.3. fejezeben smeree folyamarányíó, élearam elhasználódás ellenőrző rendszereknél az anyagjellemzőkből képze alább ényezőke használjuk E L w a hőfeszülségek (7.6a-b képleek alapján), a a megengede hőmérsékle-válozás sebesség (7.67a-b képleek c szern) megengede hőmérsékle-különbségből, E L wa a hőfeszülségek kvázsaconer üzemállapoban hőmérsékleválozás a sebességek alapján (7.68a-b képleekkel), E L w a hőfeszülségek állandósul állapoban, a külső hőszgeelés fajlagos hőveszesége (7.7. ábláza) alapján, K E, a hajlíó feszülségek, 7.79 képleből d L örénő számíásához. A áblázaokban megado anyagjellemzőkből az o megado vonakozaás hőmérsékleekre képze ényezőkre közelíő függvények lleszheők, amelyekkel a számérékek a közbenső hőmérsékleekre s gyorsan meghaározhaók. A [7.0] rodalom alapján a harmadfokú polnommal örénő közelíés kellő ponosságo bzosí ábláza [7.0] Jellemző Befolyásoló ényező Hba E rugalmasság együhaó Szöveszerkeze, hőkezelés > ± 5% L álagos lneárs hőágulás ényező Összeéel ± -8% lneárs hőágulás ényező Összeéel ± 5-0% L sűrűség Összeéel ± -% c közepes fajhő Összeéel ± 5-7% hővezeés ényező Összeéel ± 4-7% a hőfokvezeés szám Összeéel ± 7-0% E ± 6-% L w E L wa a L w ± 9-5% E ± 8-5% 35

240 A ényezők hbája az alapponokban az egyes anyagjellemzők hbájának alább összefüggés szern összegzésével számíhaó: x y x y y ahol az egyes anyagjellemzők hbája. A 7.0. áblázaban a y ényezők eredő hbájá s felüneük. w, wa, w 7.4. Lángcsövek A külső nyomásra génybeve lángcsövek méreezésének alapelve a.. áblázahoz kapcsolódóan elsősorban a TRD 305 [8] előírás alapján smereük. Megaduk a méreezés hőmérsékle számíására szolgáló (.4) összefüggés s. Az o leírak alapján könnyen megállapíhaó, hogy a lángcsövek méreezése lényegesen elér a belső nyomásra génybeve hengeres övek méreezéséől. Míg az uóbbak méreezése szlárdságra örénk, addg a lángcsöveké alapveően sablásra. Ez befolyásolja a megengede feszülség számíásánál fgyelembe veendő bzonság ényező, a megengedheő ovalás, eseleges kvágások merevíésé és más ényezőke s. Szlárdság jellemzők, bzonság ényezők: A lángcsövek, külső nyomásra génybeve hengeres fordulókamrák méreezésénél, a K megengede feszülség számíásánál, szlárdság jellemzőkén a.4 képle alapján számío falhőmérséklehez, vagy az engedélyezés nyomáshoz arozó elíés hőmérsékle üzelés módól függő hőmérséklepólékkal növel érékéhez, mn méreezés hőmérséklehez arozó melegfolyáshaár kell fgyelembe venn. Az S bzonság ényezők a haályos európa szabvány alapján, a 7.. ábláza szern válaszandók [7.0] 7.. ábláza [7.0] Bzonság ényező ( S ) Láng haásának ke lángcsövek, forduló kamra lemezek p >6 bar,,5 vagy p 6 bar és d m / <0,5 eseén Láng haásának ke lángcsövek, forduló kamra lemezek p <6 bar,,0 és dm / 0,5 eseén Láng haásának nem ke lángcsövek, forduló kamra lemezek,0 A kövekező fejezeben smereendő, növel nyomású nyomáspróba előkészíése során amennyben a vzsgála ala fgyelk a horpadás, és a mndenkor ovalás a 3 százaléko nem haladja meg a TRD 503 alapján a megengede feszülség számíásához,8 érékű bzonság ényező veheő fgyelembe [8]. Sma lángcsövek: A haályos szabvány alapján a rugalmas horpadásra örénő ellenőrzés nem a.. ábláza jobb oldal oszlopában megado összefüggéssel, hanem az alább képleel kell elvégezn: 36

241 s h,6e s 0 p d m s0 3 d 7.9 m A megengedheő nyomások ellenőrzése helye, az ezekre vonakozó számíás összefüggések árendezésével, elvégezheő a falvasagság előzees kszámíása s: a képlékeny alakválozás korláozásával p d m 0,dm u s K 0, d / 5 / m dm a rugalmas horpadás elkerülésére 0,6 3 p s0 dm,6 7. E A ké érék közül, a méreek megállapíásánál, a nagyobba kell fgyelembe venn. A sma lángcső mnmáls falvasagsága, 400 mm ala ámérő eseén, nem lehe ksebb 6 mm-nél, 400 mm fölö ámérő eseén 7 mm-nél. A számío falvasagságo meg kell növeln a lángcső készíéséhez felhasznál lemez gyárás űrésével, valamn 0,75 mm korrózós pólékkal. A falvasagság a mm éréke nem haladhaja meg. Az előbb összefüggések alkalmazásá a szabvány 800 mm ámérőg ajánlja. Amennyben hullámos lángcsöveknél 50 mm-nél hosszabb sma szakaszoka alkalmaznak, ezeke a hosszúságuk másfélszeresé fgyelembe véve kell, az előbb sma lángcsövekre vonakozó összefüggések alapján, mnmáls falvasagságra ellenőrzn. A lángcső u ovalásá a 7.53 összefüggéssel kell számían, egyéb ada hányában (amennyben az alkalmazo gyárásechnológa bzosían udja, vagy a szállíó szavaolja) hullámos lángcsöveknél u =%, sma lángcsöveknél u =,5% éréke kell fgyelembe venn. 0,4 b e b 5 e h 6 b a) Merevíő borda b) Merevíő hullám 7.4. ábra Merevíő gyűrű, merevíő hullám [7.0] A sma lángcsövek sablása javíhaó merevíő gyűrűk, megfelelő ávolságonkén, elhelyezésével. Ilyen gyűrűk azonban nem helyezheők el mm-nél vasagabb lángcsövek nagy hőerhelésű szakaszara, amelynek hosszá a.. ábrából adódó lángcső ámérő készeresére kell feléelezn. A gyűrűk méree, a 7.4. ábra a) részleén megado szokásos méreek fgyelembevéelén úlmenően, úgy kell megválaszan, hogy a másodrendű nyomaék nagyobb legyen az alább, 7. képleből számío éréknél: 3 p d m 6 I 7.,330 37

242 A másodrendű nyomaéko a merevíő, valamn a lángcső, 0,55 d m s hosszúságú, 0 mndké oldal szakaszának fgyelembe véelével adódó kereszmeszere, e kereszmesze semleges engelyére kell kszámían. A 7. képle alapján láhaó, hogy az oszásköz csökkenésével a szükséges másodrendű nyomaék, és a ( képleekből kadódó) falvasagság csökkenheő. Ebből kövekezk, hogy a gyűrűk ávolságá, méree az anyag és gyárás kölségek együes opmalzálásával célszerű megválaszan. Merevíő gyűrűk hullámos lángcsöveken s elhelyezheők, ez eseben a.. áblázaban szereplő összefüggésekbe, a lángcső profl és a lángcső falvasagság haszorosánál nem magasabb merevíő gyűrű együes másodrendű nyomaéká kell helyeesíen. A sma lángcső. fejezeben smeree, kedvezőlen hosszrányú merevsége csökkenheő egy vagy öbb hullám (angol elnevezéssel bowlng hoop) beépíésével (7.4. ábra b) részle), amely (a lángcső belső ámérője harmadának megfelelő, de nem ksebb, mn 500 mm) oszással a lángcső merevíésére s alkalmas. Ez eseben a méreezés a sma lángcsőre vonakozó összefüggésekkel kell elvégezn, az merevíelen lángcsőszakasz mére helyébe a hullámok középvonala közö ávolság másfélszeresé helyeesíve. A szabvány [7.0] aralmazza a szokásos hullám kalakíások méree és falvasagságól függő másodrendű nyomaéká, amelynek nem szabad a merevíő gyűrűre sablás szemponjából megengede (7. képleel számíhaó) mnmáls, másodrendű nyomaéknál ksebbnek lenn. A hullámokkal merevíe lángcső falvasagságának 0 mm-nél nagyobbnak kell lenn. Különböző sugarú elemekből összeállío fordulókamrák eseén a sablás ellenőrzéséhez az előforduló legnagyobb sugara kell fgyelembe venn. Amennyben lángcsöveken (üzelőanyag bevezeéshez, salak elvezeéshez, vagy más célra) kvágásoka kell kalakían, ezeke a 7.37 képle fgyelembevéelével merevíen kell, de merevíő árcsák egyálalán nem alkalmazhaók, csak csonkok. A külső nyomásnak ke hengeres elemeke a sma lángcsövekkel azonos módon kell méreezn. A merevíő csonkok, csalakozó elemek falvasagságának 0- mm közö kell lenn Víznyomáspróba és érékelése A víznyomáspróbá, amelynél a készre szerel kazán még az eseleges befalazás, hőszgeelés elő, rövd deg, az engedélyezés nyomásá meghaladó nyomás alá helyezk, a kazángyárás kezdeeől alkalmazzák. Ennek ellenére, feladaának megíélésében a szakma közvéleményben még nem alakul k egységes álláspon. A szakérők egy része szern a lényeges céloka eknve a víznyomáspróba [7.5], [7.9]: Inegrál szlárdság vzsgála, jóllehe csak belső nyomásból eredő mechanka génybevéelek ébrednek, a járulékos erhelések, hőfeszülségek haása nem jelenkezk. Alkalmas a sérülések, hbás szerkeze elemrészek kmuaására, azonosíására, jóllehe a sérülések kerjedéséről (a van/nncs megállapíáson úlmenő) érdem kjelenés nem ud adn. Bzonyos haárokon belül hbás anyagok beépíése s kderülhe. A képlékeny alakválozás kövekezében vsszamaradó nyomófeszülségek elődézésével hozzájárulha a csúcsfeszülségek csökkenéséhez. 38

243 Elősegí a hegeszésből, más okokból adódó sajáfeszülségek, gyárás alakhbák leépülésé. Ehhez azonban az anyagoknak megfelelő képlékenységgel kell rendelkezn. A próbanyomás nagyságáól, hba méreeől függően kmuahaja a meggyengül vagy reped elemeke. Ellenőrz és megállapíja a szerkeze elem, rendszer ömörségé. Mások a kazánechnka öréne fejlődésé eknve elsmerk [7.3], hogy korábban, a számíás eljárások, szerkeze anyagok, gyárásechnológa, vízkezelés ado színvonala melle, a víznyomáspróbá késégen kívül szlárdság vzsgálanak kelle eknen, ugyanakkor az par és erőmű kazánoknál jelenleg álalában kövee konsrukcós elvek, roncsolásos és roncsolás menes anyagvzsgálaok melle, a növel próbanyomással végze víznyomáspróba a kövekezőkben bemuaandó korláokból adódóan s csak ömörség vzsgálanak eknheő. Próbanyomás nagysága: A próbanyomás engedélyezés nyomáshoz vszonyío aránya a kazánechnka fejlődése során csökken, majd az ezredfordulón az úgyneveze növel nyomású víznyomáspróba megjelenésével nő, eseenkén úlhaladva a kezdeleges gyármányoknál alkalmazo arányoka s. A szabályozás megjelenéséől a XX. század első harmadág, álalában a készeres üzemnyomással végezék a víznyomáspróbá. A nyomás növelésével, szerkeze anyagok, gyárás eljárások, anyagvzsgálaok fejlődésével a próbanyomás éréke fokozaosan csökken, az 970-es években, hazánkban az engedélyezés nyomás,5-szöröse vol. A TRD 503 korább (996. márcus) kadása dobos kazánoknál az engedélyezés nyomás,-szeresé, kényszerááramlású kazánoknál a legnagyobb eljesíményhez arozó ápvíznyomás,-szeresé íra elő próbanyomáskén [8]. A nagyvízerű kazánoknál már ekkor s a 7.3 képle szellemének megfelelő szabályozás érvényesül. A helyze az egységes európa szabályozás kdolgozásával, az negrál szlárdság vzsgála néze képvselőnek megerősödésével, a növel nyomással végze nyomáspróba kereenek EN szabványba foglalásával válozo. Az új berendezéseknél a nyomáspróbá a kfejezésekkel meghaározo próbanyomással, a folyáshaár megközelíésével, a szerkeze elemek részben képlékeny alakválozásának elérésével kell elvégezn. A TRD 503 Belage (00. áprls) [8] az érdekelek közö megállapodás alapján a 7.3 képleől elérő, annál szgorúbb előírás aralmaz. A szlárdság jellemzők aránya helye, a megengede feszülségek arányával írja elő a próbanyomás nagyságának kszámíásá: p 0,, 0 S próba pr,5 p 7.3 sz Süzem Hajókazánoknál, vízzel hűö hőhasznosíó kazánoknál marad a rég, az engedélyezés nyomás,-,5-szörösével végze próbanyomás. Előbb képleben 0 C hőmérséklere vonakozó, egyezményes folyáshaár [N/mm ], 0,, 0 sz méreezés hőmérséklere vonakozó szlárdság jellemző ( 0,, - B, 00000, ) [N/mm ], S próbanyomásra vonakozó bzonság ényező (7.. ábláza alapján próba hengerel, kovácsol acélokra S próba=,05), 39

244 S üzem a méreezésnél fgyelembeve szlárdság jellemzőre vonakozó bzonság ényező (7.. ábláza, lleve vonakozó előírások alapján). Az így számío próbanyomás nagysága a bzonság ényezők arányával nagyobb a 7.3 összefüggés alapján számío éréknél. Az előbb összefüggésből számío nyomás éréke azonban szükség eseén csökkenen kell, hogy az egyenérékű feszülség a mérékadó szerkeze elemben ne haladja meg a nyomáspróba hőmérsékleére megengede folyáshaár 95 százaléká. Az ezzel a feléellel megengede próbanyomás a 7.9 képle árendezésével lehe kszámían: * 0,95* p pr 0,, Db s v A számíásoknál a falvasagság pólékok haásá nem kell fgyelembe venn, a próbanyomás nagysága a szlárdság számíásból kadódó, mnmáls falvasagságo feléelezve számíandó. Muán gyárás okokból gyakran kerekíen kell a számío érékeke, az előírások a rajz szern falvasagságokból a pólékok levonásával meghaározo falvasagság alapján írják elő az előbb, 7.3 képle szern számíás elvégzésé. A próbanyomás nagyságának szlárdság jellemzőkől örénő függővé éelével, a ényleges számérék az alkalmazo anyagmnőségek függvényévé vál. Ennek érzékeleésére, a 7.. áblázaban bemuajuk a 86 bar engedélyezés nyomás (300 C elíés hőmérsékle) eseén, a különféle megfonolások (számíás képleek) alapján, az anyagmnőségől függően, elérendő próbanyomás érékeke. A áblázaban felünee éréksorok közül a p pr jelű a 7.30, a p pr jelű a 7.3, a p pr3 jelű próbanyomás a 7.3 képleel kerül kszámíásra. Muán a szabvány [7.7] alapján számío érékek közül a p pr nagyobb, ezekkel a nyomás érékekkel kellene elvégezn víznyomáspróbá. Ekkor azonban az egyenérékű feszülség nem érné el a 0 C hőmérséklere vonakozó egyezményes folyáshaár 95 százaléká. Anyagmnőség 0,, 0 0,, 300 p pr p pr p pr3 pr4 7.. ábláza p p pr / p p pr / 4 p P35GH , 35,8 88,,9,9 P65GH ,6 35, 87,7,9,8 P95GH ,7 35,3 87,8,9,8 P355GH ,8 35,5 87,9,9,9 6Mo ,7 8, 74,,78,0 3CrMo , 3, 70,0,73,98 0CrMo ,4 0, 6,3,64,88 5NCuMoNb , 85,9 48,4,5,73 Ezzel szemben a TRD 503 Belage 33 alapján [8] számío p pr3 jelű próbanyomás érékeknél az egyenérékű feszülség úlhaladná a folyáshaár. Ezér a énylegesen alkalmazhaó próbanyomásoka, ezen előírás alkalmazása eseén, csökkenen kellene a 7.4 képleel számío p pr4 jelű érékekre. Lászk, hogy az anyagmnőség javulásával (meleg folyáshaár növekedésével) csökken a szükséges 33 Megjegyezzük, hogy ez az előírás csak a vevő és szállíó közö, erre vonakozó szerződéses megállapodás eseén alkalmazhaó, más eseben a honosío EN szabvány, vagy más nemze, nemzeköz szabályzaoka kell fgyelembe venn. 40

245 Tápvíz előmelegíő Elgőzölögeő beköőcső Túlhevíő. Túlhevíő. Túlhevíő 3. Túlhevíő 4. Újrahevíő. Újrahevíő. Nyomás (bar) nyomás nagysága. Ebből adódk, hogy muán a berendezések gyárásához különféle anyagoka alkalmaznak, és a nyomáspróbá a legjobban génybeve szerkeze elem úlerhelésének elkerülésével kell elvégezn, a szerkeze elemek öbbsége a korább gyakorlahoz képes megnövel próbanyomáséréknél sem lesz kellően (a folyáshaárá megközelíve) megerhelve. A vízcsöves kazánoknál énylegesen alkalmazhaó próbanyomás éréké álalában a ápvíz előmelegíő, vagy a kazándob, vízleválaszó jellemző haározzák meg [7.3], mn a [7.3] alapján rajzol 7.4. ábrán egy szuperkrkus nyomású, kényszerááramlású kazánra vázoluk. A úlhevíő klépő fokozaán az egyenérékű feszülség gyakran a nyomáspróba hőmérsékleére vonakozó folyáshaár felé sem ér el. Ugyanarra a feladara jobb anyagmnősége válaszva s jelenősen csökken a megengedheő próbanyomás, mn a felfűés/lehűés sebesség számíására a 7.9. áblázaban összefoglal eseekre, a 7.3. ábláza muaja képle szern próbanyomás 7.3 képle szern próbanyomás Rég TRD szern próbanyomás Méreezés nyomás ábra Próbanyomás a különféle szabályzaok alapján [7.3] 7.3. ábláza Szerkeze anyag A B C D Szakíó szlárdság N/mm Folyáshaár környeze hőmérsékleen N/mm Folyáshaár üzem hőmérsékleen N/mm Időaram szlárdság N/mm Próbanyomás (7.30 képle alapján) bar 343, Próbanyomás (7.3 képle alapján) bar 6,8 7,3 03,3 56,6 Egyenérékű feszülség próbanyomáson* N/mm Csökkene próbanyomás bar 058,8 68,8 974,5 49,0 Egyenérékű feszülség próbanyomáson* N/mm 466,7 48,6 49, 47,6 Próba-/engedélyezés nyomás 8,58 4,87 4,06,05 Növel nyomáspróba előnye, korláa: Növel nyomású nyomáspróba előnyekén a feszülségcsúcsok, sajá feszülségek leépülése melle [7.]: az eselegesen előforduló hbahelyek növekedésének késleeésé, opmálsabb nyomásaró edény geomera elérésé (jobb körkörössége, kpúposodások leépülésé) s hangsúlyozzák. Az eseleges hbahelyeken a próbanyomás nagyságáól, valamn a hba méreéől függően vagy szvárgás kövekezk be (és ez eseben a javíás elvégezheő), vagy a hba növekedése megáll, lleve lefékeződk. Uóbb eseben a kövekező víznyomáspróbág nem kell meghbásodással számoln. [7.4] szern a növel nyomással végze víznyomáspróba haása a nagyobb negaív előfeszülségek kalakulása kövekezében feszülségmenesíő hőkezeléshez lehe 4

246 hasonló. Hárányos kövekezmények nélkül alkalmazhaó. A csővezeékeknél javasol feszülségesz -nél (Sreßes, Yeld-Tes) [7.4] a legksebb szlárdság jellemzőkkel rendelkező csőszakasz s a szlárdság jellemző eloszlásgörbéje -,5%- os érékének megfelelő folyáshaárg kell erheln, a ényleges öbbengelyű feszülségállapoban. A növel nyomás alkalmazása melle s fgyelemmel kell lenn a kövekezőkre [7.3]: A kazánok mnőségé a gyakorlaban, a növel nyomással végze víznyomáspróba melle s, a ervezés, gyárás mnősége, a kellő erjedelemben gondosan elvégze roncsolás menes anyagvzsgálaok haározzák meg. Ezeke a nagyobb nyomással nem lehe helyeesíen, a gyárás hányosságo a növel nyomású vzsgála nem szüne meg. Muán különféle szerkeze anyagok kerülnek alkalmazásra, a feladaköről függően válozó hőmérsékleek melle, a próbanyomás éréké a leggyengébb szerkeze elem haározza meg [7.-3]. A kíván folyáshaár megközelíő állapo csak ennél az egy elemnél kövekezk be, a öbb elem génybevéele lényegesen elmaradha eől. Az elemenkén elérő próbanyomás alkalmazásához a berendezéseke elzárhaó elemekkel szakaszoln kellene, am jelenős kölségnövekedéssel járna és a szokásos konsrukcós kalakíásból adódóan nem vagy csak nehezen lehene megvalósíhaó. A nyomáspróba során a kevésbé génybeve helyek kevésbé gyengülnek, vagy a meglévő hbák növekednek ugyan, de rejve maradnak [7.9], így a növel nyomással végze próbanyomás sem alkalmas mnden hbahely kmuaására. Nem lehe kzárn, hogy a kövekező smélődő vzsgálag nem kövekeznek be meghbásodások. Közel azonos génybevéel állapo csak közel azonos anyagmnőségeknél üzem hőmérsékleeknél alakulha k, ezér az eljárás kedvező lehe különféle csővezeékeknél, lleve nagyvízerű kazánoknál, nagyobb nyomású, vízcsöves kazánoknál azonban nem kínál lényeges előnyöke. Uóbbaknál a feszülséggyűjő helyeken bekövekező magne réeg sérülés, a meglévő mkrorepedések kágulása gyorsíhaja a károsodás folyamaoka. A korábban emlíe előnyök korláozoan vagy nem érvényesülhenek, mvel a vékonyabb csöveknél nncs előfeszülség, a nagy génybevéel kövekezében károsodó magne réeg begyógyulására nncs apaszala, a kazánechnkában rendszern hőkezelésekkel bzosíják a feszülségek leépülésé, a geomera javíásához álalában a növel nyomás s elégelen. A nagyobb próbanyomáshoz a berendezések szerkeze kalakíásá megfelelően lleszen kell (például nagyvízerű kazánoknál behengerel füscsövek, a khúzódás veszélye ma, nem alkalmazhaók [7.]). Régebb berendezéseknél, megfelelő alapadaok hányában, a növel nyomású vzsgála elő részlees felmérés kellene elvégezn, ennek kölségé azonban a vzsgálaól várhaó előnyök álalában nem kompenzálnák. Ez s oka lehe, hogy a könyv összeállíásának dején érvényes előírás (TRD 507 [8]) alapján az smélődő vzsgálanál alkalmazo próbanyomás nem lehe nagyobb az erede próbanyomás érékénél. A várhaó kopásra ekneel alkalmazo eseleges nagyobb falvasagságpólék nagyobb kezde próbanyomás enne szükségessé, a későbbekben az dőszakos vzsgálaoknál az anyagfogyásól függően a próbanyomás éréké rendszeresen csökkenen kellene. 4

247 Nyomáspróba megíélése örésmechanka szemponból: Az üzem, lleve próbanyomásra számíhaó krkus repedés méreek arányá a 7.9 képle alapján felírva [7.6]: a meg a meg üzem pr Q Q üzem pr K Ic üzem Ic pr K pr üzem Q Q üzem pr K K Ic üzem Ic pr p p pr üzem 7.5 Az előbb összefüggésben szereplő jellemzők közül a K Ic krkus feszülségnenzás ényező a hőmérsékleel nő, a Q alakényező, amely a gyakorlaban előforduló repedések közelíésére alkalmas, ellpkus repedések eseén függvénye a hőmérséklenek, a hőmérsékle növekedésével (a 7.. áblázabel képleekben szereplő szlárdság jellemző csökkenésével) ugyancsak nő, így üzem hőmérsékleen száméréke nagyobb, mn a próbanyomás hőmérsékleén. Ebből kövekezk, hogy az üzem hőmérséklere számíhaó krkus repedésmére sokkal nagyobb a próbanyomáson érvényesülő peremfeléelekre kadódó krkus hbamérenél. Annál nagyobb a aralék, mennél nagyobb a próba/üzem nyomás arány. Ez a megállapíás adja a nyomáspróbá negrál vzsgálanak eknők legfonosabb érvé: a nyomáspróba során kellően megerhel szerkeze elemben, a nyomáspróba során felnyíl hbahelyeknél csak lényegesen ksebbek maradnak vssza. A gyakorlaban a kazánoknál, a belső vzsgálaok során szemrevéelezéssel vagy a roncsolás menes hbakereső anyagvzsgálaokkal, az üzembzonságo veszélyezeő hbák kmuaása már a nyomáspróba elő megörénhe. Másrész a nyomáspróba dején meghbásodás még nem okozó, vagy a hbakereső vzsgálaok során maradhaó -nak mnősíe (krkus mére ala) hbahelyek az üzem génybevéelek haására kágulhanak, így még a kövekező dőszakos vzsgála elő meghbásodás okozhanak. Ezen úlmenően az elrdegedés, kúszás élearamo csökkenő haása a nyomáspróbával nem muahaó k. Ezér a bzos megoldás az dőszakos vzsgálaok dőponjának, körének helyes megválaszása, az dőközök szükség szern rövdíése jelen. Az eselegesen meglévő repedések felágíással, repeszéssel örénő kmuaására az engedélyezés nyomás,-,3-szorosával végze nyomáspróba megfelelőnek űnk [7.9]. Az eseleges hbahelyek azonosíására azonban kellő számban kell roncsolás menes, hbakereső anyagvzsgálao végezn [7.3]. Az aomerőművek súlyos üzemzavaranak (elsősorban nagy ámérőjű csővezeékek örésének) megelőzésével kapcsolaos kuaások eredménye (például [ ]), az ennek során kdolgozo módszerek: Plasc Lm Load (PLL), Flow Sress (FSK, oughness dependen plasc deformaon) koncepcók, R6 (keős krérum módszer) [7.30] a kazánechnkában s felhasználhaók. A megfonolások lényege, hogy a súlyos üzemzavarra vezeő örés elő a hba méreének növekedésével először mndg csak szvárgás kövekezk be (Leak-Before-Break, Lech vor Bruch, szvárgás örés elő vselkedés). Ennek háeré az USA-bel Baelle cégnél az 970- es évek elején csövekre kdolgozo, de ma s alkalmazo, kellő ponosságú, konzervaív [7.34], nagyon szemlélees krérumrendszeren muajuk be (7.43. ábra) [7.7-8]. A falon ámenő hba hosszának függvényében a repedés haár (az a nyomásérék, amelynél ksebb nyomás eseén csak szvárgás, nagyobb nyomás eseén repedés kövekezhe be) a 43

248 Tönkremeneel okozó nyomás (bar) p s f Ca 7.6 Db M képleel számíhaó, ahol s a hengeres öv (cső) falvasagsága [mm] 0, B f az anyagra jellemző folyás okozó feszülség [N/mm ] hengeres öv belső ámérője [mm], D b M hba l méreéől függő ényező l 50 eseén D s b l >50 eseén D s b C az anyag szívósságáól függő ényező, a l l 0,675 0, M 7,7 Dbs Dbs M l 3,3 0, a D s Av E 4l f C a arcsos e 7.8 l a hba felüle hossza [mm] A v fajlagos üőmunka, szokásos méreű, v bemeszésű próbaesen [J/mm ], E rugalmasság együhaó [N/mm ]. b Repedés 300 lkr l > l kr 50 Szvárgás Krkus repedésmére Nagy örés a Szvárgás örés elő görbe Szvárgás Korláozo örés Repedésmére (mm) ábra Repedés, szvárgás haárok [7.7] Egy ado, falon á nem menő hba mére eseén szvárgás várhaó, amennyben a nyomás a éréke meghaladja, ahol M p hba a mélységéől és az M Négyszöglees alakú hbák eseén p s f Ca 7.9 Db M p paraméeről függő ényező, M p a / s M 7.30 a / s 44

249 Tönkremeneel okozó nyomás (bar) a / 4s M Ellpkus alakú hbák eseén [7.8] M p 7.30a a / 4s a a hba mélysége [mm]. Szabályalan alakú hbák eseén a / s helyébe a hba kereszmeszeének a hbával megegyező hosszúságú falkereszmeszehez vszonyío aránya helyeesíendő, a hba l hosszúsága a hba kereszmeszeének és legnagyobb a mélységének arányából számíhaó [7.34]. A krkus repedés mére a 7.6 és a 7.9 képleekkel számío nyomásérékek meszésponjánál adódk. A ábra alapján láhaó, hogy ksebb felüle hbák eseén (a hba fokozaos mélyülésével) először szvárgás kövekezk be és csak nagy, eljes falvasagságon ámenő hbák eseén várhaó repedés. A módszer az anyag szívósságáól (üőmunka nagyságáól) függő C ényezőn kereszül az öregedés haásának bemuaására s alkalmas. Ekkor a folyás feszülség ugyan megnő, de a környeze hőmérsékleen mér üőmunka csökkenése kövekezében a szvárgás haárgörbe a repedés mére növekedésével ksebb nyomások felé olódk el [7.7], [7.9]. Az anyag öregedésével, azonos nyomással végze nyomáspróbák eseén a szvárgás okozó, így kmuahaó repedésmére csökken, mközben az üzem hőmérsékleen rdegörés okozó hbamére gyakorlalag válozalan marad (7.44. ábra) [7.9]. a f Erede állapoban Üzem hőmérsékleen, öregede állapoban 300 Próbanyomás hőmérsékleén, öregede állapoban Próbanyomás Üzem nyomás 50 l kr l kr jelenleg első próbanyomásnál Repedésmére (mm) l kr üzem nyomásnál ábra Krkus méreek [7.9] A módszer gyakorla alkalmazásával: A [7.7] megállapíja, hogy a hosszrányú hbáka aralmazó csövek megbízhaóan megíélheők. A [7.8] különböző hosszúságú, mélységű, meserségesen lérehozo hbák melle, egy 00 mm külső ámérőjű, 36 mm falvasagságú, N MoV 5 3 anyagú arályon végze repesző vzsgálaok során elér ényleges, és az előbb képleek alapján számío, várhaó repedés nyomások összeveésével megállapíja, hogy a számíás módszer kellő ( 8 K > 0,4 a ) mélységű 0, hbák eseén alkalmas a várhaó repedés nyomás elfogadhaó ponosságú előrejelzésére. 45

250 Nyomás (bar) A [7.9] a kazándob anyagkén gyakran alkalmazo WB36 anyagú csővezeékekre bemuaja, hogy az anyagok üzem közben öregedésének (folyáshaár, szakíószlárdság növekedése, üőmunka, örés szívósság csökkenése, ámene hőmérsékle növekedése) haására az azonos nyomással végze smélődő nyomáspróba során a krkus repedésmére ugyan rövdül, de az üzem nyomáson, hőmérsékleen örés okozó krkus repedésmére nagyobb, mn az üzembehelyezés megelőző, legelső próbanyomás feléelrendszerében krkusnak mnősülő repedéshosszúság. Nyomáspróba végrehajása: Az új előírások nemcsak a próbanyomás nagyságán, hanem a vzsgála lefolyaásán s válozaak (7.45. ábra). A korább gyakorla alapján csak egyszer kelle megnyomn a berendezéseke, mnegy fél órán kereszül nyomás ala hagyn, majd csökkenheő vol a nyomás és megkezdődhee bejárás. Az új előírások (TRD 503 Belage [8]) alapján készer kell megnyomn a kazánoka, közbenső nyomásmenesíéssel és a bejárás csak a másodk nyomaás uán lehe megkezden. A bejárás ala a próbanyomásól függő (80 bar üzemnyomás fele 80 bar) nyomás kell fennaran. A nyomás növelése a próbanyomás kéharmadág gyorsabban, az köveően lassan végzendő. A másodk csúcsnyomás nagysága szerény mérékben (<0,5%) ksebb lehe az első nyomaás során elér próbanyomás éréknél. Nyomásnövelés - bar/perc p pr Nyomásarás >5 perc Próbanyomásnál 0,5 %-al ksebb nyomás 0,75 p pr Nyomásnövelés 0 bar/perc Uolsó harmad lassú nyomáscsökkenés 80 bar Nyomásarás füsgázoldal bejárás ala Mnmáls nyomás >0 bar, >0 perc ábra Nyomáspróba lefolyaása [8] Idő Képlékeny alakválozás: A hvakozo szakma elvárások, vélemények érékelésére célszerű az alkalmazo próbanyomás feszülségállapora gyakorol haásának elemzése s. Erre a véges elemes programokkal eljes körűen, a szerkeze elemek részlee lleően s leheőség van. A kövekezőkben példakén vázlaosan csak egy nyo (axáls feszülség nélkül) hengeres övben kalakuló feszülségállapoo muajuk be. A nagy nyomás haására a hengeres öv egy részén képlékeny alakválozás kövekezk be. Egy ado r sugáron a képlékeny állapo eléréséhez a 0, folyáshaár függvényében 0, r r p ln 7.3 rb rk nagyságú nyomásra van szükség. Ebből a levezeheők azok a nyomásérékek, amelyek a képlékeny állapo 46

251 Haárnyomás (bar) Képlékeny aralék 0, r b belső sugáron p f 7.3 rk rk lleve eljes kereszmeszeben pk 0, ln 7.33 rb örénő kalakíásához szükségesek. A 7.3 képleel számíhaó érék az a nyomás jelöl, amely a szerkeze elem képlékeny alakválozásának megnduláshoz szükséges. A B jelű, X0CrMoVNb9- mnőségű anyag feléelezésével a sugár (ameddg az anyag képlékennyé válk) függvényében elvégze számíás eredményé a ábra muaja. 400,4 300 Haárnyomás Képlékeny aralék,3 00, 00, 000, , Sugár (mm) ábra Képlékeny alakválozás okozó nyomás és képlékeny aralék Az ábrán a képlékeny aralék p k / p éréké s felüneük. Megfgyelheő, hogy a közelíő számíás alapján a 7.3. ábláza B oszlopában felünee 68,8 bar próbanyomásnál a kerekíve 50 mm falvasagságú kamra belső, mnegy 8 mm vasagságú öve kerülne képlékeny állapoba. Ekkor a képlékeny aralék,0-, körül lenne. (A belső furaperemeken a feszülségkoncenrácóból adódóan már lényegesen ksebb nyomásnál képlékeny állapo alakul k.) Dobrepeszések apaszalaa: Az es években, az üzem közben meghbásodo (furaperemeken, furaok közö gáakban megreped) és ema a berendezésekből kszerel dobokon, öbb dobrepeszés vzsgálao végezek [7.3-33]. Ezek célja egyrész a gyengíés helyeken (furaperemek, csőcsonkok, búvó nyílás keree) fellépő nyúlások vzsgálaa, másrész a dobok várhaó szérepedésére vonakozó elképzelések és a ényleges lefolyás összehasonlíása, a szérepedés énylegesen elődéző körülmények megfgyelése vol. Emelle eseenkén arra s szereek volna válasz kapn, hogy a kcserélésre oko ado repedések melle a dobok vajon ovább üzemeleheők leek volna, vagy hasonló meghbásodások eseén ovábbra s a csere a megfelelő megoldás. A megállapíásoka az alábbakban lehe összefoglaln: A kazándobok a méreezés nyomásnál lényegesen nagyobb nyomásnál repedek szé. A [7.3] rodalomban smeree esenél a ~5 aü (lásd 4. lábjegyzee) méreezés nyomással szemben a önkremeneel 378 aü nyomásnál kövekeze be, mközben már 340 aü nyomásnál jelenős 0,8 47

252 képlékeny alakválozás vol megfgyelheő. A [7.33] rodalomban smeree kísérlenél, a 36 aü ervezés nyomásra készíe dobnál 6 aü nyomásnál várák a folyás megndulásá a furaok közö gáakban, a repedés pedg 50 aü körül nyomásnál. Ezzel szemben, a repedés az egyk fenékvarraból kndulva csak 440 aü nyomásnál kövekeze be. A dobok növel próbanyomása a 7.3 képle alapján számíva, az engedélyezés nyomás,667-szerese le volna, am mndké eseben lényegesen ksebb le volna a önkremeneel elődéző nyomásnál. A vzsgálaok megerősíeék a nyílások peremén, közelében bekövekező feszülségkoncenrácóra vonakozó várakozásoka [7.3]. A [7.33] alapján a dob kcserélésére oko adó repedések nem a mechanka génybevéelből kövekezek be, javíhaók, az erre alkalmazo echnológa megfelelő anyagmnősége, meghbásodás menes üzeme bzosí. Uóbb gazolja, hogy a szérepesze dobbal azonos mnőségű kazándobok a repedéseke elődéző, ápvíz dobba örénő bevezeésével összefüggő konsrukcós hba megszüneésé köveően a 000-es évekg üzemben maradak Csövek, csőrendszerek 7.3. Fűőfelüleek A fűőfelüleeke, mn az a kazánszerkezeekkel kapcsolaban a.. fejezeben bemuauk, dönő mérékben belső vagy (füscsöves kazánoknál) külső nyomásra génybeve, egyenes és hajlío csövek alkoják. Méreezésük elsősorban nyomásra örénk, de feladaukból adódóan (például függesző csöveknél) az egyéb génybevéelek eseenkén meghaladhaják a nyomásból adódó génybevéeleke. Egyenes csövek belső nyomásra: A méreezés a. kazán formulával örénhe, amelye a úlhevíőkkel összefüggésben a.6. szakaszban már smereünk. d k p s c0 c.a K sz p v p z A méreezés hőmérséklee a vonakozó szabványokban, számíás előírásokban [8], [7.7], [7.0] megado pólékok, vagy a korábban smeree számíás összefüggések (.76,.76a képleek) alapján kell meghaározn. A méreezés nyomás megegyezk a kazán ado szerkeze elemben ébredő, hdroszakus nyomással megnövel, engedélyezés nyomásával, kényszerááramlású kazánok eseén a legkedvezőlenebb üzemállapoban várhaó nyomással. A szerkeze elemekben megengede feszülség számíásához a bzonság ényező a 7.. áblázaban megado érékekkel lehe fgyelembe venn. Megjegyezzük, hogy a TRD 300 [8] órára vonakozó aramszlárdság érékek fgyelembevéele eseére S = bzonság ényező aralmaz a hvakozo áblázaban szereplő, haályos szabványok álal előír,5 érékkel szemben, a TRD 508-ban előírásban részleeze, rendszeres smélődő vzsgálaokra vonakozó, szabályozás köveésének feléelezésével. Megjegyezzük, hogy csőcsere eseén az újonnan beépíendő fűőfelüle, a erveze élearam fgyelembevéelével, óránál rövdebb dőaramra vonakozó aramszlárdság alapján s méreezheő. 48

253 Csőfalvasagság (mm) A c falvasagság pólék a cső gyárás űréséből (a fűőfelüleeknél szokásos mére arományban álalában ±,5%, de mnden eseben egyezeendő a csőgyárókkal), az üzemvszonyokól függően várhaó kopás ellensúlyozására felve falvasagság pólékból (amelynek nagysága a erveze csőcsere dőponjáól s függ), valamn a 0,75 mm korrózós falvasagság pólékból evődk össze. Megfelelő vízelőkészíés eseén a korrózós falvasagság pólék elhagyhaó. Az előbb pólékok beszámíásával kadódó falvasagságo a kövekező nagyobb, szokásos mérere kell kerekíen. Az alkalmazhaó legksebb (pólékok nélkül) falvasagságo a ábra muaja. A falvasagság nagy hőerhelésnek ke elgőzölögeő csöveknél 6,3 mmnél nem lehe nagyobb (TRD 30 [8]). Kvéel csak a nagy erhelésnek, erős kopásnak ke, kevésbé fűö ómega, dupla szuper ómega csövek (.64. ábra) képeznek, ezeknél 0-,5 mm falvasagság s előfordul. Túlhevíő csöveknél 8,8 mm a legnagyobb szokásos falvasagság. 4 3 Külső nyomásra génybeve csövek Belső nyomásra génybeve csövek Külső csőámérő (mm) ábra Mnmáls csőfalvasagság éréke [7.7], [7.0] Tompán egymáshoz hegesze csőkígyók eseén az axáls külső erhelésből adódó járulékos erőhaások eseén ellenőrzn kell, hogy a varra mnősége fgyelembevéelével s kellő falvasagsággal rendelkezk-e a cső. Ilyen eseben a ompavarranál a pólékok nélkül falvasagságnak legalább: d b p 4F / d b s 7.34 Ksz pv S méreűnek kell lenn, ahol a már smer jelöléseken úlmenően F járulékos erhelésből adódó hosszrányú, ompavarrao erhelő húzóerő [N], v a ompavarra roncsolás menes anyagvzsgálaának mérékéől függő jóság ényező, v =0,85-,0 (0-00% ellenőrzése eseén). Egyenes csövek külső nyomásra: A füscsöves kazánoknál, hőcserélőknél alkalmazo, külső nyomásra génybeve csövek falvasagságá a d k p s c 7.35 K sz 6, S képleel kell meghaározn [7.0]. Az alkalmazhaó legksebb, pólékolás nélkül falvasagság, mn a ábra muaja, ks mérékben elér a belső nyomásra génybeve csövekre megado érékekől. 49

254 A 7.35 összefüggésben alkalmazandó bzonság ényező a [7.0] előírás alapján megegyezk a 7.. áblázaban megado érékekkel. Érdekességkén megjegyezzük, hogy a TRD 300 előírás [8] külső nyomásra génybeve hengeres övek eseén, a melegfolyás haár,8 nagyságú bzonság ényezővel javasolja fgyelembe venn, a [7.0]-ben előír,5 érékkel szemben. A méreezés hőmérsékle meghaározása a belső nyomásra génybeve csövekhez hasonlóan az előzőekben smeree, szabványokban megado pólékokkal, vagy részlees számíásokkal örénhe. Hajlío csövek, csőívek: A különféle fűőfelüleekben alkalmazo csőköegek mndg aralmaznak csőhajlíásoka. Ezeken, az egyenes csövekől elérően, a feszülségek a cső kerülee menén váloznak, és a hajlíásból adódóan a csőfalvasagság sem lesz egyenlees. A belső íven az eseleges ömörödésből adódóan nőhe, a külső íven a nyúlásból adódóan csökken a falvasagság. Ehhez járul, hogy a hajlíásból adódóan álalában a csövek eredeleg kör alakú proflja s orzul. A kerüle menén elérő feszülségek haásá a falvasagság megállapíásánál, a.a képleben szereplő c 0 ényezővel lehe fgyelembe venn. A c 0 korrekcós ényező számíására öbb összefüggés smer. A kövekezőkben csak az egyszerű, közelíő, de az előírások álal megengede számíás eljárás smerejük, a ponos számíás összefüggések a haályos szabványban [7.7], lleve a TRD 3 Anlage [8] előírásban megalálhaók. A [7.36] rodalom ezek elméle háeré s részleesen smere. Az R / dk > és R / dk <4,5 közö hajlíás sugár/külső csőámérő arományban (7.48. ábra): R dk 0,5 a belső íven c a R dk R dk 0, 5 a külső íven c b R d k s b d / d b b / s k r R d / d k k / ábra Jelölések csőívek számíásához Az R > 4,5 d k hajlíás sugárral hajlío csöveke egyenes csőnek lehe eknen. A pólékok nélkül legksebb falvasagság hajlío csövek eseén sem lehe ksebb a ábrán megado érékeknél. A pólékolás nélkül falvasagság negyvenszeresénél nagyobb közepes ámérőjű ( d m / s0 > 40) hajlío csövek nem alkalmazhaók. A csőívekben ébredő egyenérékű feszülségeknek ksebbnek kell lenn a K megengede feszülségnél. Ennek ellenőrzése: 50

255 b b ado belső ámérő eseén o a belső íven pdb r 0, 5d b p b K sb vh r db sb 7.37a o külső íven pdb r 0, 5d b p k K s v r d s 7.37b k h b ado külső ámérő eseén p( dk sk sb ) R 0, 5d k 5, sb 0, 5sk p o a belső íven b K 7.38a sb vh r dk sb p( dk sk sb ) R 0, 5d k 0, 5sb 5, sk p o külső íven k K 7.38b sk vh r dk sk összefüggésekkel örénhe [8]. A képleekben szereplő méreek érelmezésé a ábra muaja. A v h az eseleges hegeszés jóság ényezője. Varra nélkül csövekre v h =. Ovalás haása: Mn arra ualunk a hajlíás kövekezében az eredeleg kör kereszmeszeű profl orzulha. A hajlíás módjáól függően kéféle alakválozás jöhe lére. Hdegen végze csőhajlíásnál a külső ív lapulha, melegen végze alakíásnál a külső ív csúcsosodha (7.49. ábra). Az előbb lapos ovalásnak, az uóbb magas ovalásnak nevezk. A csőívek alakjának megíélésére (a ábra jelölésevel) ké mérőszámo, a szokásos álagos ovalás k lleve a orzulás u D D a D D b a b 7.53a T d d b 7.39 b százalékos méréké alkalmazzák. Lapos ovalásnál u álalában ksebb 5 százaléknál, magas ovalásnál éréke negaív. Az 5%-o az uóbb abszolú nagysága sem haladhaja meg. A orzulás méréke egyk eseben sem léphe úl a 30%-o. a Legksebb sugár a A D b A D b D a D a a) Lapos ovalás b) Magas ovalás ábra Ovalások csőhajlíásnál Belső nyomás haására a orzul csőprofl kör alako gyekszk felvenn. Ebből adódóan a kereszmeszeben (érnőleges) hajlíófeszülség ébred. A válozó üzem génybevéelekből adódóan kscklusú kfáradás jöhe lére, amely sorozaos meghbásodásokhoz vezehe. Az 980-as években számos lyen meghbásodás örén. Az okok és a megelőzés leheőségek vzsgálaára széleskörű programo 5

256 ndíoak, melynek eredményeről a [ ] közlemények adnak ájékozaás. Az eredmények azonban a szabványokba, szabályzaokba a könyv összeállíásának dőponjág még nem kerülek belleszésre. Így gyakorla célokra megbízhaó számíások csak véges elemes eljárásokkal végezheők. Az érneek a VGB honlapján hozzáférheő hírek alapján, a TRD mellékleé képező szofver összeállíásá ervezk. Ennek hányában közelíő számíások a szakrodalomban hozzáférheő számíás összefüggésekkel (például [7.39]) végezheők: A angencáls hajlíófeszülség maxmáls nagysága a ábrán jelöl A ponban a /( R s ) < eseén [7.35] az egyenes cső u d k / db ámérővszonya és a orzul kereszmesze méreenek b/ a aránya függvényében: p u 3 u b b max u 8 u a a A külső erőhaásokból, hőfeszülségből eredő M [Nmm] hajlíó nyomaék haására az A pon közelében ébredő maxmáls feszülség [7.05]: dm 6 M dk hajl I R Ahol a cső méreeől és a hajlíás sugaráól függő paraméer: 4R s 7.4 d m A csövek válozó génybevéelekre örénő ellenőrzése a hengeres övekre a 7.3. fejezeben smeree eljárásokkal örénhe. Vasagabb csöveknél a hőfeszülségek haásá s fgyelembe kell venn. Felfüggesző elemek: A úlhevíőkkel összefüggésben a ábrákon vázoluk a szokásos csőfelfüggeszéseke, csőköeg merevíéseke. Az o bemuao, és más gyakorla kalakíások vsszavezeheők a ábrán összefoglal alapveő (cső engelyére merőleges, cső engelyével párhuzamos, cső engelyéhez vszonyíva ferde erőhaás) megoldásokra. α b G α b a G G b a a) Függesző elemek vízsznes csövön b) Tarófül c) Függesző elem csőíven ábra Felfüggeszések, aláámaszások [7.7] A méreezés, a vonakozó szabvány [7.7] alapján, a q [N/mm] vonalerhelésre örénk, amelye a hegeszés varrao erhelő húzó (nyomó) feszülség és az eseenkén, külponos hajlíásból adódó, hajlíófeszülség eredőjekén számíanak: R G a q 7.43 b b 5

257 Előbb összefüggésben G a függesző, aróeleme erhelő erő [N], R a függesző, aróeleme erhelő erő, varrara merőleges összeevője [N], a a hajlíó erő karjának nagysága [mm], b a varra hossza [mm]. A q vonalerhelés K megengede feszülséghez vszonyío, megengede a ábrán vázol szögől s függő aránya a szabványban közöl dagramokból haározhaó meg. A függesző, aláámaszó elemek vasagságának a csőámérő negyedénél ksebbnek kell lenn. Amennyben úlzoan nagy vonalerhelés adódna, és az elem b méreének növelése nem kívánaos, a ábra a) részleének jobb oldalán vázol keős eleme lehe alkalmazn. Membránfalak: A fűőfelüleeken belül külön kell emlíés enn a membránfelüleekről, amelyeknél a szerkeze kalakíásból, merevíésből adódóan az egyenes, hajlío csövekől álló csőköegekéől elérő génybevéelek s előfordulhanak, és méreezésük álalában nem végezheő el a hagyományos, szabványosío számíás eljárásokkal. A membránfalak, mn az a.. fejezeben, az egyes konsrukcóknál vázlaosan bemuauk a fűőfelüle funkcó melle a kazán arószerkezeének s részé képezk. Alsó megámaszás eseén nyomásra, függeszés eseén húzásra vannak génybe véve. Mnden eseben vannak járulékos erhelések s: a vízöle és a membránfal súlyából, a membránfalra felfüggesze szerkeze elemekből (űzálló falazaok, égők, vízlándzsák, sb.), füsjáraokban elhelyeze, membránfalakon ávezee fűőfelüleekből, ezek be-, klépő kamrából, ráerhel kazándobból, eseleges salaklerakódásokból. Mvel az előbb erhelések álalában külponosak, a nyomó, húzó génybevéel melle mndg megjelenk a hajlíó génybevéel s. Nagyobb, szabadér, félszabadér kalakíású kazánoknál a szélerheléssel s számoln kell. A membránfalakból készíe doboz nyomásaró edény s, alakjá a füsgázjáraokban uralkodó úlnyomás, vákuum eseén s meg kell őrzn. Uóbb a kazánokon kívül, körben elhelyeze, a.. fejezeben smeree bandázsgyűrűk segík elő. A bandázs gyűrűkre juó erhelés nagyságá ávolságuk haározza meg. A csövek erhelésének csökkenésére sűrűbb aláámaszásra lenne szükség, ez a bandázsok méree, járulékos erheléseke s csökkenené, ugyanakkor a gyárás kölségek lényegesen növekedhenének. Ezér a gyűrűk ávolságá a echnka megvalósíhaóság melle a gazdaság opmum fgyelembevéelével kell megválaszan. A bandázsokból adódó súlyerhelés, járulékos nyomaékok a membránfalaka erhelk, de eseenkén a kazán acélszerkezeére s örénhe erhelésável. Az előbbeke rendszerezve, a bandázsokkal merevíe falak méreezésénél a kövekező erhelésekkel kell számoln: belső nyomásból adódó erhelés, önsúlyból, a membránfalra függesze szerkeze elemekből, munkaközeg súlyából, eseleges lerakódásokból adódó súlyerhelés, szélerhelés, nem a fal síkjába eső erőhaásokból eredő hajlíó nyomaék, a füsgázoldal belső úlnyomásból adódó, hossz menén egyenleesen megoszló erhelés (dönően a bandázs erhel, a bandázs végén a sarkok kalakíásáól függően bevezeésre kerül a szomszéd falakba, vagy az ez merevíő bandázsba), 53

258 a szomszéd falaka erhelő füsgázoldal belső úlnyomásból adódó, szomszéd oldal bandázs álal közveíe, sarokmerevíésen (.68. ábra b), c) részleek) bevezee, koncenrál erő, segédbandázsok alkalmazása eseén, az ezek beköésenél ébredő koncenrál erő, a membránfal és a bandázs hőágulásának különbségéből eredő erőhaás (meleg bandázsok eseén ez folyamaosan jelenkezhe, keős, hdegbandázsok eseén csak a végpon kosrukcós kalakíásáól függően). A nagyobb méreű berendezések kalakíásá mnden eseben vzsgáln kell földrengésállóságra, szabadér kazánkalakíás eseén szélerhelésre s. A membránfalakkal, és ezek közö különösen a űzere haároló, ápvíz előmelegíő, elgőzölögeő csőrendszerrel szemben sokféle köveelmény összehangolása gondos ervezés gényel. Ennek elvégzésére a kazángyárók véges elemes számíásoka s aralmazó számíógép programoka, szabványosío számíás eljárásoka fejleszeek k. A Deusche Babcock álal korábban alkalmazo eljárás [7.40] főbb eleme, felsorolásszerűen, a 7.4. ábláza foglalja össze ábláza [7.40] Csőhűés A eljes erhelésnél szükséges ömegáram sűrűség meghaározása. A űzérméreekhez arozó uszonyos cső geomera, csőszám, kválaszása. A eljes erheléshez arozó hőáadás, csőfal hőmérsékle számíás. A csőanyagra megengede érékekkel örénő összehasonlíás. Hőmérsékle elérések, sakus sablás Az elgőzölögeő csövek csőhossz, csőelhelyezkedés men hőmérsékle elérésenek meghaározása a hőáram sűrűség profl alapján. A csőklépésnél adódó hőmérsékleek számíása, beleérve a párhuzamosan kapcsol csövekben fellépő nyomásveszesége. Összehasonlíás a megengedheő anyaghőmérsékleekkel, és a különböző elgőzölögeő csövek megengede hőmérsékle-különbségenek ellenőrzése. Feszülséganalízs, kfáradás A membránfal elemek, arószerkeze konsrukcó véges elemes számíása a csövekben fellépő hőáadás fgyelembevéelével. Feszülségszámíás az elsődleges (belső nyomásból, súlyból, égőér nyomásból), és másodlagos (hőmérséklemező) feszülségek alapján. Érékelés a megengede sakus és válakozó feszülségek fgyelembevéelével. Membránfal felüle hőmérséklee Membránfal elem hőmérsékle mezejének meghaározása véges elemes módszerrel, a csőbel hőáadás fgyelembevéelével. A maxmáls falhőmérsékle (rendszern gáközépben) összehasonlíása a reveképződés hőmérsékleel. Áramlás oszcllácó (dnamkus sablás). Egy fűö cső (be- és klépő kamrával) ermohdraulka lengésgerjeszésenek (például: fűés zavar) numerkus szmulácója. Insablásnál (perodkus nyomás-, áramlás ngadozásnál) a kvel módosíása. A számíás mnden eseben a hőáram nagyságának, eloszlásának meghaározásával, csőhűés megervezésével (.3.,.5. fejezeek) ndul. Ez köve a főméreek felvéele, alapveő szlárdság számíás, majd a geomera kalakíásból, áramlás, fűés egyenlőlenségekből adódóan várhaó hőmérsékle egyenlőlenségek meghaározása, anyagválaszás, feszülséganalízs elvégzése, a várhaó élearam ellenőrzése és végül a dnamka vzsgálaok, valamn az eredmények érékelése, eseleges módosíások, ezekkel az elemzés megsmélése. 54

259 Méreezés nyomás (bar) Míg az aomerőműveknél a hasonló számíásokra széleskörűen egyezee, elfogado számíás kódok alakulak k, addg a gőzkazánoknál lyenek nem állnak rendelkezésre, a vevőnek, vevő mérnökének, a bzonság érdekében eljáró haóságoknak álalában nncs módja a részleszámíások háerének ellenőrzésére, el kell fogadnuk a szállíók álal a szabványok alapján összeállío szlárdság számíásoka, szállíó nylakozaoka. A membránfal-bandázs rendszernek a kazánban bekövekező eseleges űzér robbanás eseén s meg kell őrzn kellő merevségé, hogy a kezelőszemélyze, környeze veszélyezeése mnmáls legyen. A szokásos méreezés nyomás mbar. Mndg célszerű ellenőrzn, hogy ez elégséges védelme ad-e a begyújásnál kalakuló (6.7 képleel számíhaó) nyomáshullámok ellen. Hasonlóan el kell végezn a üzelés kesésekor bekövekező nyomáscsökkenés ma eseleges vákuumra örénő ellenőrzés s. Az üzem apaszalaok alapján a membránfalakra és a környezere a legnagyobb veszély a füsgázjáraokban (például a ábrákon vázol kazánoknál) vezee ejőcsövek eseleges sérülésekor káramló nagy mennységű vízből (víz-gőz keverékből) kgőzölgő gőz jelen, amelye a kazán füsgázelvezeő rendszere csak jelenős nyomásnövekedés köveően udna elvezen. Az ekkor kalakuló nyomáshullám azonban rendszern nagyobb a membránfal sarkok, bandázsszerkeze eherbírásánál, így kedvezőbb eseben csak a sarokvarraok, kedvezőlen eseben a bandázskereek s felnyílnak [7.4]. Az lyen kövekezmények ellen csak kellő nagyságú, űzérre, füsgázjáraokra elhelyeze robbanófedelekkel lehe védekezn. A megelőzés leheőségekre, a 8.4. fejezeben, az ejőcső meghbásodásokkal kapcsolaban ualunk Mo3 3CrMo4-5 0CrMo9-0 X0CrMoVNb9- HCM 7CrMoVTB Csőfalhőmérsékle ( C) 7.5. ábra Membránfal csőanyagokkal megvalósíhaó nyomások A 7.. fejezeben smereük a membránfalak készíésénél szóba jöheő csőanyagoka, melyek nyomás és hőmérsékle függvényében örénő alkalmazhaóságá (a járulékos génybevéelek elhanyagolásával), a szuperkrkus nyomású kényszerááramlású kazánoknál gyakran alkalmazo, 4,4 mm külső ámérőjű, 6,3 mm maxmáls falvasagságú csőre a 7.4. ábrán összefoglal aramszlárdság érékek alapján a 7.5. ábra muaja. Láhaó, hogy a szuperkrkus kazánoknál várhaó falhőmérsékle és nyomás arományokban csak az újonnan kfejlesze anyagok alkalmazása javasol. Membránfalak közelíő számíása: Véges elemes számíás eljárások hányában a mechanka génybevéelekből kelekező feszülségek a 7.5. áblázaban összefoglal képleekkel haározhaók meg. Az rodalomban (például [7.45]) a 55

260 membránfalakban ébredő feszülségek számíására az előbbekől elérő, más méreezés eljárások s megalálhaók. Belső nyomásból Külső, cső síkjába eső erhelésből u p 7.5. ábláza [7.4] Feszülség ránya Axáls Tangencáls Radáls A / A Külső alkoón: p g g A / A cs cs Egy részé a gá vsel. Függőleges csőben G ( A cs A g ) h Külső, falra k merőleges erhelésből 6( Ics I g ) p l d Vízsznes csőben ( A A ) v cs 6( I Járulékos j k nyomaékokból ( I I ) cs g p cs p l L g d I Előbb képleekben (lásd ábrá s): p belső nyomás [N/mm ], u d k / d b cső ámérővszonya, Posson szám, hegeszés varra gyengíés ényezője, h A, cs A g cső, lleve gá kereszmeszee [mm ], M d g k h ) Belső alkoón: Függőleges csőben Membránfeszülség: p 4 s L Hajlíó feszülség: 0,545 s p Ld u p( u ) u m Vízsznes csőben Membránfeszülség: G s Hajlíó feszülség:,090 s G d m G csőoszásra eső (vízöleből, salaklerakódásokból, égők, felfüggesze elemek súlyából, sb. adódó) vonalerhelések eredője [N/mm], p L a szomszéd fala erhelő füsgázoldal nyomásból a sarkon áadódó (bandázskerere á nem vezee) vonalerhelés [N/mm], l bandázsgyűrűk közö ávolság [mm], s cső falvasagság [mm], d cső közepes ámérője [mm], m d k cső külső ámérője [mm], csőoszás [mm], I, I g a cső, lleve a gá másodrendű nyomaéka [mm 4 ], cs M a oszásra juó fajlagos járulékos nyomaékok eredője [Nmm/mm]. j A bandázsok sarok kalakíása befolyásolja az előbb erheléseke, a erhelések bandázsok és membránfalak közö megoszlásá. A sarokkalakíás bandázsoka erhelő nyomaékra gyakorol haásá vázlaosan a 7.5. ábra muaja. Csuklós Belső alkoón: p 56

261 erőbevezeés eseén nagyobb lehe a bandázsok alakválozása és a szomszédos membránfalak kereszrányú húzó génybevéele [7.46]. Merev sarokkapcsola eseén a sarokelemben a bandázsarók hosszrányú szabad águlás leheőségé bzosían kell. Nyomaékeloszlás a) Csuklós sarokkapcsola b) Merev sarokkapcsola 7.5. ábra Membránfal sarokkapcsolaok haása [7.46] Hőfeszülségek membránfalakban: A belső nyomásból, különféle mechanka génybevéelekből adódó erhelések melle jelenős járulékos feszülségek adódhanak hőmérsékle-különbségekből s. Álalában a csövek és a gá, a membránfal és a kapcsolódó bandázsszerkeze, az elérő hőmérsékleű szomszédos membránfalak közö járulékos feszülségeke, lleve uóbbak csalakozó gájanak végén kalakuló nyírófeszülségeke célszerű megvzsgáln. p z d b s s g y h s k l M j Függőleges erhelés Vzsgál cső Hajlíó nyomaék Füsgázoldal nyomás L x G a) Jellemző méreek b) Jellemző erhelések ábra Membránfal erhelése Uszony, gálemez hőmérséklee: A membránfalaknál a legnagyobb fémhőmérsékle az uszonyok végén, gálemez felében alakul k. Ezek nagysága az uszonyoka, gálemezeke egy oldalról fűö bordakén közelíve számíhaó [7.4]: Uszonyos cső hegeszés varraának várhaó hőmérséklee a alppon cs hőmérsékleből kndulva: qh s k sk s k f cs ln 7.44 g sg sg s s k 000g sg sg Gálemez felében várhaó hőmérsékle (a cső haárréegében, csőfalban és a gálemezben bekövekező hőmérsékle-növekedés fgyelembe véve): 57

262 f qh qh s qh k 7.45 s 000 s 8000 s g b Előbb képleekben (a méreek jelölésé a ábra a) részlee s muaja): gá, uszony hőmérséklee [ C], f cs cső falhőmérsékle az uszony alpponjánál [ C], k közeg hőmérsékle a csőben [ C], q füsgázoldal hőáram sűrűség [W/m ], h uszony magassága, gálemez szélessége [mm], s csőfal vasagsága [mm], uszony vasagsága a csőnél [mm], s g s k b cs g gálemez, uszonyvég vasagsága [mm], hűőközeg oldal hőáadás ényező [W/m K], cső anyagának hővezeés ényezője [W/mK], uszony, gálemez anyagának hővezeés ényezője [W/mK]. cs g g g Az előbbeknél részleesebb, véges elemes számíásokkal s ellenőrzö, közelíő összefüggéseke [7.43] smere. A gálemezek vasagsága egységesen 6 mm, a cső falvasagságának gyárásechnka okokból legalább 4 mm-nek kell lenn. A csövekre a gálemez mndké oldalról rá kell hegeszen. A ké varra együes méree nem lehe ksebb a gálemez vasagság 5%-ánál. A gálemez maxmáls szélessége a 30 mm- nem haladhaja meg. Az uszonyos csövek hegeszheők egy oldalról s, ez eseben a varra méreének legalább az uszonyvasagság 5/7 részé el kell érn. Hőmérsékle elérésből adódó járulékos erhelés: Meleg bandázsok, vagy kapcsolólemezzel ámaszo bandázskalakíások eseén a membránfal és bandázs elérő hőmérsékleéből adódó járulékos erőhaás a kövekező összefüggéssel lehe meghaározn [7.47]: C f C f cosh x L Ccs Cb F 7.46 C f C f C l cs C cosh b Ccs Cb Előbb képleben a membránfal és a bandázs közö hőmérsékle-különbség [ C] bcs Ccs a membránfal merevsége [N], ' 3 h f s f E C f a kapcsolólemez merevsége [N], l x C b b cs f A E a bandázs merevsége [N], b a bandázzsal együműködő csőfalsáv szélessége [mm], (7.54. ábra), csőoszás [mm], 58

263 x l h f s f l f kapcsolólemez magassága [mm], kapcsolólemez vasagsága [mm] kapcsolólemez rugalmas (hegeszések közö) hossza [mm], x szmmerasíkól mér ávolság [mm], ' membránfal egységny vonalerhelésre bekövekező alakválozása a oszásközben [mm/n/mm], számíása a [7.47] rodalomban megado dagram közelíése alapján a 3, 065 ' 0, 0775(((, 09648dk 5689, )dk 5 0, 5995)dk 5) 0, ) s összefüggéssel leheséges. A a bandázs kereszmeszee [mm ]. b C b, A b C f C cs s f b cs h f Együműködő sáv (b cs 000mm) Kazán szmmera vonala l f ábra Membránfal és bandázs közö kapcsola [7.4] A membránfalban ébredő erő nagysága elsősorban a kapcsolólemezek l f hosszáól és a membránfal és a bandázs közö hőmérsékle-különbségől függ. A lemez hosszának növelése, hőmérsékle-különbség csökkenése mérséklk a járulékos erőhaásoka, ugyanakkor a kapcsolólemez hosszának növelésével nő a membránfala erhelő hajlíó nyomaék, a hőszgeelés vasagíásával a súlyerhelés, így az opmáls megoldás az összefüggő paraméerek együes vzsgálaával kell kalakían. Elérő hőmérsékleű membránfalak kapcsolódása: A fűőfelüleek opmáls kalakíása érdekében gyakor elérő hőmérsékleű (elgőzölögeő-úlhevíő, vagy úlhevíő-úlhevíő) membránfalak (rendszern sarok-sarok kapcsolaal örénő) egymáshoz erősíése. Ilyen eseekben, a membránfalakban, lleve a csalakozó uszony-uszony vagy cső-gálemez varraoknál járulékos feszülségek ébrednek. A kalakuló feszülségek közelíőleg, analkus módszerekkel s számíhaók [7.48]. Haza gyakorlaban például az 980-as évek elején üzembe helyeze, ajka 00-M ípusú kazánoknál alkalmazak lyen kalakíás. Az eredő feszülségek folyáshaár ala arásával a meghbásodások megelőzheők [7.49]. Az egymás melle, elérő hőmérsékleű csöveke összeköő varraok végenél, nem befogo végű kalakíás eseén azonban az álagfeszülség öbbszörösé kevő nyírófeszülség alakulha k [ ], am rövd dőn belül s meghbásodásokhoz vezehe. Ennek megelőzésére célszerű a csövekhez arozó, nagyobb merevségű kamrák közvelen vagy kapcsolóelemekkel örénő egymáshoz erősíése. 59

264 r F l f ábra Egy oldalon fűö cső alakválozása Bandázsfelülere merőlegesen ébredő erők: Az egyk oldalukon fűö membránfalak a fűö oldalukon jobban megnyúlnak, így a füsjáraok felé be akarnak domborodn. Az alakválozás a bandázsarók megakadályozzák, így a bandázskereeke a hőmérsékle-különbségől, bandázs ávolságól s függő, a füsjáraok felé muaó erőhaások erhelk, amelyek a füsgázoldal nyomásból adódó erőhaásoka részben kegyenlíhek. Muán az egyes, párhuzamosan kapcsol csövek fűösége különböző, a csövek, bandázsgerendák a erhelések haására meghajlanak, nagyon bonyolul erőjáék alakulha k, amelye hagyományos módszerekkel nem lehe vzsgáln. Közelíő becslés, egyelen csőelem gáol alakválozása eseén ébredő erő számíásával végezheő (7.55. ábra): 48I E f F l Előbb képleben I egy oszásközny cső-gá rendszer másodrendű nyomaéka [mm 4 ], E a cső anyagának rugalmasság együhaója [N/mm ], l f r a cső feléeleze behajlása a fűö és fűelen oldal r hőmérsékle-különbség haására [mm], l szomszédos bandázsgyűrűk ávolsága [mm]. Az f behajlás előbb összefüggésében szereplő r [mm] képzelebel, görbül sugár d az r m kfejezésből adódk a cső d [mm] közepes ámérője, anyagának ado m L hőmérsékle-különbségre vonakozó L álagos lneárs hőágulás együhaója és a fűö és fűelen csőoldalak közö álagos hőmérsékle-különbség alapján. Csövek szabad mozgása, gáol águlása: A membránfalakba a.47. ábrán vázol módon befogo csövek a füsjáraokban álalában szabadon elmozdulhanak, a membránfal és a belépő, elvezeő kamra közö szakasz mozgása azonban a kamra megfogásáól, csőcsalakozásokól függően rendszern gáol (7.56. ábra). A csövek a szabadon elmozduló szakaszokon s járulékos erheléseknek lehenek 60

265 kéve, mvel a membránfal, függesző csövek, fűőfelüle csövek az üzemállapoól (hőmérsékleől, mechanka erhelésől) függően különbözőképpen águlnak, rövdülnek. Így előfordulha, hogy a környeze hőmérsékleen erőhaásmenesen szerel fűőfelüle csövekben, üzem közben a befogásnál hajlíófeszülség ébred. A vízsznesen elmozduló, hosszuka válozaó fűőfelüle csövek a arófüleken kereszül a függesző csöveke oldalrányban s el kívánják mozdían. Az előbb haásokból adódó járulékos erhelések álalában alacsonyak, ennek ellenére mndg célszerű a különböző üzemállapookban várhaó rendezelen elmozdulások maxmáls mérékének és az génybevéeleknek a meghaározása. Függesző cső Elmozdulások Ávezeő hüvely Elmozdulás Befogás Tarófül Gálemez Befogás Membránfal Gáol hőágulások a) Csövek elmozdulása b) Csőcsalakozások gáol elmozdulása ábra Membránfalba befogo csövek szabad mozgása és gáol águlása Az előbbekől elérően a membránfal és kamrák közö gáol hőágulás eseén (7.56. ábra b) részle) a csövek számáól, mozgásában gáol hosszáól, vonalvezeéséől függően jelenős járulékos feszülségek alakulhanak k. Ezek elsősorban a beköőcsövek csőíveben, kamrákhoz csalakozó csonkokban jelenkezhenek. Előfordulha, hogy a csövek álal közveíe erőhaások eredőjekén, a kamra csavaró génybevéelnek lesz kéve. Az egyes, rendszern különböző alakú csövekben ébredő erőhaások közelíő számíása az feléelezve végezheő el, hogy a membránfal és a kamra alakja nem válozk, és ezeken a fx (vagy a megfogás módjáól, merevségől függően csak korláozoan elmozduló) befogás ponokon ébredő erők haására a csövek egyenes szakaszakon meghajlanak, válozk a csőívek hajlásszöge. A csövek erhelés ala alakválozására vonakozó számíás összefüggések az rodalomban megalálhaók [7.39], [7.5, 7.5] Csövek csalakozása, perem génybevéelek A kazánok nyomásaró szerkeze elemehez felhasznál különböző alakú, anyagú részelemek az génybevéelek haására elérően válozaják alakjuka, így az összeerősíés kereszmeszeekben járulékos génybevéelek jöhenek lére [7.44]. A kövekezőkben ezek közül csak az elérő anyagú, méreű, hőmérsékleű csövek egymáshoz, arályfalhoz erősíésével foglalkozunk, mvel a gyakorla apaszalaok alapján a legöbb gáol alakválozásból eredő meghbásodás lyen csalakozásoknál kövekezk be. A lneárs hőágulás alapegyenleé felírva l l 7.48 L megállapíhaó, hogy a folyamaban szerepe jászó mndhárom paraméerben: az anyagmnőségől függően a lneárs hőágulás együhaóban, a szerkeze elem L 6

266 l méreében (falvasagságában), hőmérsékleében (a knduló állapohoz vszonyío hőmérsékle válozásában) bekövekezhe elérés. Ebből adódóan a részelemek csaknem mnden eseben gáolják egymás szabad alakválozásá. A folyamaok a héjelméle felhasználásával vzsgálhaók [7.44]. Hengeres héj engelyszmmerkus alakválozása az alább dfferencálegyenleel írhaó le [7.4]: 4 d w s N z E s D( ) L d ( k ) D E w p 4 L dz r r r s dz ahol D a héj hajlíó merevsége [N/mm 3 E s ], a D kfejezéssel számíhaó, ( ) w alakválozás [mm], z a csalakozás helyéől mér hosszrányú koordnáa [mm], s cső falvasagsága [mm], w hengeres öv (héj) sugara [mm], p belső nyomás [N/mm ], N z T 0 hosszrányú húzóerő [N], knduló állapohoz vszonyío hőmérsékle válozás [ C], T k a cső falában ébredő hőmérsékle-különbség [ C]. Hosszú héjak eseén 4 4 d p d T0 d T 4 4 k 7.50 dz dz dz feléelezésével, az előbb egyenle egyk megoldása p r N w( z) e ( C sn C cos ) z e ( C3 sn C4 cos ) r LT E s p r ahol méreekől, Posson számól függő paraméer, z, 4 3 ( ) méreekől, Posson számól függő paraméer,. s r A w (z) sugárrányú elmozdulás függvényében az génybevéelek s kszámíhaók (7.57. ábra): d w T k Hosszrányú hajlíó nyomaék: M l( z) D ( ) L 7.5 dz s d w T k Érnőleges rányú hajlíó nyomaék: M ( z) D ( ) L 7.53 dz s 3 d w d( T k ) Sugárrányú nyíróerő: H 0( z) D L dz s dz E s Érnőleges rányú nyíróerő: H ( z) N z w LE stk 7.55 r 6

267 w H 0 s M 0 r ábra Élerő, élnyomaék haására bekövekező alakválozások hengeres héjon [7.4] Nagy z érékek ( z >,5 r s ) eseén C 3 = C 4 =0, így a 7.5 kfejezésben az ezeke a ényezőke aralmazó agok elhanyagolhaók. Bevezeve az M 0 [Nmm/mm] egyenleesen megoszló élnyomaék és a H 0 [N/mm] egyenleesen megoszló élerő fogalmá, és feléelezve, hogy p =0, a eljes kerülee menén azonos hőmérsékleű, falvasagságú, homogén anyagú cső ámérőjének válozása (megállapodás alapján a növekedés pozív előjelű) f r w ( f3m 0 H0) 7.56 D elfordulása (megállapodás alapján pozív, amennyben a cső kfelé fordul) dw ( fm 0 f4 H0) 7.57 dx D Előbb összefüggésekben f e cos f f f e sn f 3 f 4 f f Az axáls rányú hajlíó nyomaék ( w előbb képleéből a dervála az M l (z) fen képleébe behelyeesíve és árendezve) Érnőleges rányban f 7.58 M l ( z) f4 M 0 H0 M ( z) M ( z) 7.59 Nyíróerő sugárrányban ( w előbb képleéből a dervála az H 0( z) fen képleébe behelyeesíve és árendezve) 0 z) l H ( f M f H

268 Csövek összeerősíése: A módszer alkalmazásá ferres és auszenes cső, ompavarraal hegesze, csalakozásának vzsgálaára muajuk be. Feléelezzük, hogy a csövek méree azonosak, hőmérsékleük azonos, csak hőágulás együhaójuk különbözk. Muán a csövek egymáshoz vannak erősíve, sugárrányú elmozdulásuk és szögelfordulásuk azonos. A gáol alakválozásból adódóan a csövekben járulékos nyomaék és nyíróerő ébred, amelyek járulékos feszülsége okoznak. Ezek meghaározásához az elmozdulások és elfordulások azonosságá felíró egyenleekből kell knduln. Az egyenleek mndké oldalán 3-3 ag szerepel: a hőágulás, az élnyomaék és az élerő haására lérejövő elmozdulások, lleve elfordulások. w f w w w w w 7.6 f M0 f H0 a a M0 a H0 lleve f f M 0 f H 0 a a M 0 a H A összefüggések felhasználásával a ábra a) részleén vázol rányoknak megfelelően behelyeesíve: r Lf f f T f 3M f 0 H 3 f 0 r LaT f 3M a 0 H 3 a 0 7.6a D D D D D f M f 0 f4 H f 0 fm a 0 f 4 H a 0 7.6a D D D Fgyelembe véve, hogy z =0 helyen =0, e =, sn =0, cos =, adódk, hogy f =, f =0, f 3 =, f 4 =. Árendezve és egyszerűsíve r T ( La Lf ) H b D M b D Az előbbekből kövekezk, hogy elérő anyagmnőségű, de azonos méreű, hőmérsékleű csövek összeerősíésénél élnyomaék nem, csak élerő ébred. Nagysága a 7.6b képle árendezésével H 3 Dr T ( ) La Lf kfejezésből haározhaó meg. Az összeerősíés helyől ávolabb nyomaékok, lleve nyíróerő a képleekbe behelyeesíve adódnak: M ( ) ( ) l z Dr T La Lf e sn 7.64 M ( z) M ( z) 7.65 l 3 H( z) DrT ( L a Lf ) e (cos sn ) 7.66 A hosszrányú hajlíófeszülség haására ébredő hajlíófeszülség (pozív előjel külső, negaív előjel belső szálon): 64

269 képleel számíhaó. 6M l 7.67 s H 0 f H 0a w H 0 M 0 M 0 f M 0a Ferres cső Auszenes cső Ferres lemez Auszenes cső Lf < L a Lf < L a a) Elérő anyagú csövek összeerősíése b) Elérő anyagú lemez és cső összeerősíése ábra Elérő anyagú szerkeze elemek egymáshoz erősíése A szerkeze elemeke erhelő, összeerősíésből eredő nyomaékok, nyíróerő más eseekre s levezeheők. Példakén (csak a végeredmény közölve) cső merevnek eknheő, alakjá nem válozaó, vasag falú szerkeze elemhez örénő erősíése (7.58. ábra b) részle) eseén: az élerő H 4 3 Dr T ( ) La Lf az élnyomaék M Dr T ( ) La Lf Ezek felhasználásával a hosszrányú hajlíó nyomaék Ml ( z) Dr T ( La Lf ) e ( cos sn sn ) 7.70 Összeerősíés hely Ké cső összeerősíése 00 Főfeszülség (N/mm ) 00 Vasag lemez + cső összeerősíése Összeerősíés helyől mér ávolság (mm) -00 X0CrMoV- anyagmnőség -00 X8CrNNb6-3 anyagmnőség ábra Érnőleges feszülség az összeerősíés módjáól függően [7.4] A kéféle összeerősíés eseén ébredő, belső nyomásból és hajlíásból eredő, angencáls feszülségek összehasonlíásá 57 mm külső ámérőjű, 5 mm falvasagságú, 550 C-ra felmelegedő, X0CrMoV-, lleve X8CrNNb6-3 anyagból készül csövek, lleve az auszenes anyagú cső vasag X0CrMoV- anyagú lemezhez örénő csalakozásának eseére a ábra muaja. Láhaó, hogy a merevnek eknheő falhoz örénő cső csalakozaás eseén lényegesen nagyobb feszülségek ébrednek, mn cső-cső csalakozás eseén. Ebből kövekezk, hogy kamráéól, kazándobéól elérő anyagú csövek csalakozaása eseén, a nagy járulékos feszülségek megelőzése érdekében mnden eseben célszerű a z >,5 r s 65

270 méree meghaladó, dobbal, kamrával azonos anyagú csonkok beépíése és az elérő anyagú csövek ezekhez örénő csalakozaása. Axáls hőmérsékle-különbség haása: A szabadra menő, arályok belsejébe (a csőben áramló közegéől elérő hőmérsékleű érbe) vezeő csöveknél, a cső hosszengelye menén, a közeg és ezzel a csőfal hőmérséklee válozk (7.60. ábra). 0 a z alakú lneárs hőmérsékle lefuás feléelezve az M 0 élnyomaék éréke M0 D L r a 7.7 nagyságúra adódk, amelyből a hajlíófeszülség a 7.67 képleel számíhaó. A hőmérsékle lefuás előbb képleében a [ C/mm] a hosszrányú hőmérsékle gradens. Meg kell emlíen, hogy szabad csővégek eseén a járulékos génybevéelek a csővégeken a legnagyobbak ezér a repedések a peremről ndulnak k. M 0 0 ( z ) z, 5 r s z ábra Csővég axáls rányú hőmérsékle-válozásának haása Más eseekre, például sugárrányú hőmérsékle-különbség, vagy az elérő anyagmnőség és falvasagság együes haására az rodalomban [7.4], [7.50] alálhaók összefüggések. Ezek smereéséől eleknünk. Tápvíz dobba vezeése: A gyakorlaban gyakran előfordul, hogy a vasag falú szerkeze elem és a csalakozó cső közö nemcsak az anyagmnőségben van különbség, hanem a csőben szállío közeg hőmérséklee lényegesen elér a vasag falú szerkeze elem hőmérsékleéől. Uóbb hőmérsékle üzem közben ngadozha s. A hőmérsékle-különbségből, annak válozásából adódóan a szerkeze elem és csőfal csalakozásánál jelenős génybevéelek lépnek fel, amelyek rövd dőn belül repedésekre vezehenek. Tápvíz bevezeés Védőcső Kazándob Védőcső a) Külső védőcső b) Belső védőcső 7.6. ábra Védőcső alkalmazása nagy hőmérsékle-különbség eseén 66

271 A jelenség különösen a elíésnél hdegebb ápvze kazándobba vezeő csőcsalakozásoknál, elíés hőmérsékleűnél hdegebb folyadéko, gőz befúvással, melegíő nyomásaró edényeknél lehe veszélyes. Ilyen eseben a 7.6. ábrán vázol megoldások alkalmazhaók, amelyeknél az elérő hőmérsékleű közege szállíó cső kellő hosszúságú védőcsővel csalakozk. A csalakozás külső védőcső alkalmazása eseén csak a gőzérben lehe elhelyezn. Az eselegesen folyadékérben elhelyeze belső védőcső és a ápvíz bevezeés közö varra krkus helynek mnősül, mvel a védőcső hőmérséklee a jobb folyadékér hőáadásból adódóan a folyadék hőmérsékleel lesz azonos, így nagy járulékos feszülségek alakulhanak k. Ezér az ávezeéseke leheőleg mnden eseben a gőzéren kell kalakían Egyéb szerkeze elemek Fenekek: A hengeres övek lezárására, a hengeres öv méreéől, felhasználás célól, nyomásól függően, különféle fenekeke alkalmaznak. Kazándoboknál nagy nyomás eseén a szoknyalemez nélkül félgömb, közepes, ksebb nyomások eseén a domborío fenekek (7.6. ábra) alkalmazása szokásos. Elgőzölögeő, úlhevíő kamráka ksebb, közepes nyomások eseén a ábra b) részleén, nagyobb nyomások eseén a c) részleén vázol sík fedelekkel zárnak le. Lapos fenekeke (7.6. ábra d) részle, lleve.7. ábra) csak ksebb nyomásoknál és olyan eseben alkalmaznak, amkor merevíésüke a csalakozó szerkeze elemek (lángcső, füscsövek, ámcsapok, sb.) bzosían udják és kegészíő merevíésekre (merevíő rudak, sarokmerevíők, sb.) csak az előbbek kegészíésére van szükség. h p h h p h p r r r b s s d k d k d k r b s a) Félgömb fenék b) Domborío (kosárgörbe alakú) fenék c) Ellpszod fenék d) Lapos fenék 7.6. ábra Hengeres övek lezárására alkalmazo fenekek Az előbbekből adódóan a félgömb és lapos fenekek álalában egyed, a hengeres öv méreéhez, falvasagságához gazodó méreekben készülnek. A domborío fenekek közül a sekély- és mélydomboríású fenék öbb országban szabványosíva van, a felhasználók a szabványokban szereplő válaszékból válogahanak. A korább, már haályalanío haza szabványok más fenékípusokra s aralmazak méresorozaoka. A domborío fenekek gömbövének r, sarokgörbüleének r sugarára, szoknyalemezének h p magasságára par szokványok alakulak k, ezek jellemző éréke a 7.6. ábláza foglalja össze. A d k külső ámérők álalában 5 mmes, az s falvasagság mm-es lépcsőkkel válaszhaók. A gyárók egyed rendelésre, elérő méreekkel s készíenek fenekeke. b 67

272 Sekélydomboríású fenék Mélydomboríású fenék Lapos domboríású fenék Ellpkus domboríású fenék (: engelyaránnyal) Lapos fenék r b r h p d k 0,d 3,5 s k,8d 0,54d 3s 0 k k,3dk 5-50 mm 0,9db 0,7db Rendelés alapján 7.6. ábláza h 0,935d k 0, 455s 0,55d k 0, 635s 3,5s Rendelés alapján 3,5s Ámene sugáról függően 0,5db Gömbövek falvasagsága: A félgömb fenekek, lleve a domborío fenekek gömbövének falvasagságá belső nyomásra örénő méreezés eseén az lleve az p s r b 7.7 ( K p )vh s r k p ( K p )v p ( K p )v h h 7.73 kfejezésekkel lehe kszámían [8], [7.7]. Vékony ( s / rb 0, ) övek eseén az lleve az s r p K p )v b 7.74 ( h r p s k ( K p )vh p 7.75 képleek alkalmazhaók, ahol r b, r k gömbfelüle belső, lleve külső sugara [mm], v h hegeszés jóság foka (hegeszés nélkül fenekeknél v h =). Külső nyomásra (sablásra) örénő méreezés eseén az s k falvasagság nem lehe ksebb az azonos belső nyomásra számío s falvasagság,-szeres érékénél. A megengedheő nyomás a sk 0,, p 7.76, r k lleve a 0, 8E s k p 7.77 r r k k, sk 68

273 kfejezésekből kadódó ksebb érék [7.0]. Amennyben ez ksebb a méreezés nyomásnál, az s k falvasagságo a szükséges mérékben ovább kell növeln. A TRD 303 [8] alapján a behorpadás ellen bzonságo a 0, 366E s k p 7.77a SH rb kfejezéssel kell ellenőrzn. Az S H bzonság ényező éréké az előírás alapján a 7.7. ábláza aralmazza. A közbenső falvasagság érékekre lneárs nerpolácó végezheő. A 7.77 és 7.77a összefüggések összehasonlíása, valamn a 7.7. áblázaban megado bzonság ényezők alapján megállapíhaó, hogy a haályos méreezés előírás alapján ugyanolyan megengedheő nyomáshoz nagyobb falvasagság válaszandó, mn a TRD alapján. s k / r b S H 7.7. ábláza [8] S üzem nyomásra 0,005 3,7,7 0,0 3,5,6 0, 3,0, H próbanyomásra Domborío fenekek falvasagsága: Domborío fenekek eseén a falvasagságo a gömböv ( képleek), hengeres szoknyalemez (.b, lleve 7.9 képleek) és a sarokgörbüle alább, 7.78 összefüggéssel kszámíhaó falvasagsága közül a legnagyobb érékre kell válaszan [7.7]. p dk g sg K vh Előbb képleben alakényező, a görbüleben kalakuló feszülségkoncenrácó haásá vesz g fgyelembe. Egyed eseekben annak feléelezésével számíhaó, hogy a sarokgörbüle, mn gyengíés merevíésé a hengeres öv (szoknyalemez) és gömböv együműködő hosszúságú szakasza bzosíja: ( db s )leh ( rb s / )le g A A 4s p h p g 4s g 7.79 d A A A d s( l l l ) m mh mív m g ahol A együműködő hengeres öv belső nyomással erhel felülee [mm ], p h A p g együműködő gömböv belső nyomással erhel felülee [mm ], A m h hengeres öv merevíő (együműködő) felülee [mm ], A mív görbüle merevíő (együműködő) felülee [mm ], A m g gömböv merevíő (együműködő) felülee [mm ], l eh 0, 8 ( d s )s együműködő hossz a hengeres övre [mm], b m eh ív e g 69

274 l e g 0, 8 ( r s )s együműködő hossz a gömb övre [mm]. b A szokásos fenékípusokra g meghaározására a szakrodalom dagramoka, lleve számíás összefüggéseke ad meg. A haályos méreezés előírás [7.7] alapján az 0, 005 s / d k 05, arományban: sekélydomboríású fenékre 3 0, 5938a, 0964a, 508a 3844, 7.80 g mélydomboríású fenékre , 059a 0, 534a, 0398a 37668, a 3, 455a 0, g ahol a lg( s / dk ). A szabvány alapján az s falvasagság a külső köpenyámérő 5 ezrelékénél nem lehe ksebb. A TRD 303-ban [8] megado, hvakozo szabvánnyal azonos érékeke aralmazó dagram 0, 005 s / dk 0, 0 arományban elvégze, ±0,5% ponosságú regresszós közelíése alapján 0, 008 sekélydomboríású fenékre g, , 446 s d k 0, 0359 mélydomboríású fenékre g, , 550 s d k A TRD előírás a legksebb falvasagságo nem korláozza, de s / dk 0, 005 falvasagság ala előírja a szoknyalemez horpadásra örénő ellenőrzésé [8]. Kvágással gyengíe fenekek: A kvágások (7.63. ábra) álal okozo gyengíések fgyelembevéele, merevíések számíásának alapelve azonos a hengeres öveknél alkalmazo eljárással. Ugyanakkor a nyílások kalakíására korláozások érvényesek: nem alkalmazhaó kvágás a fenék külső pereméől számío 0,d k szélességű gyűrűben [7.7], ké kvágás közö gá nem lehe ksebb a ké kvágás fél ámérőnek összegénél, lleve a közöük lévő középpon szög nem lehe ksebb a szabványban [7.7] megado képleel számíhaó éréknél, ellenkező eseben a kvágásoka egy kvágáskén kell számían, a merevíés nélkül kvágás csak s / dk 0, esén alkalmazhaó, és méree nem lehe nagyobb a gömböv együműködő hosszúságának 4 százalékánál [7.7], árcsás merevíések csak 50 C ala alkalmazhaók, a hegeszés varra méreének el kell érn legalább a merevíő árcsa falvasagságának 70 százaléká, és a merevíő kereszmesze számíásánál csak a árcsa lemezvasagságának 70 százaléka veheő fgyelembe, a merevíő cső falvasagsága dcsb / rb 0,4 eseén nem lehe nagyobb a gömböv falvasagsága készeresénél, dcsb / rb,4 eseén a gömböv falvasagságánál, 70

275 az együműködő hosszúságo (érelmezésüke a ábra muaja) a gömbövre az le ( rb s ) s, a merevíő csőre az lecs ( dcsb scs ) scs összefüggéssel lehe fgyelembe venn. d csb d h a) Domborío fenék csonkkal merevíe kvágással b) Domborío fenék behúzással merevíe kvágással ábra Kvágások fenekeken Kvágással gyengíe gömböv falvasagságá a 7.7 képleel kell meghaározn azzal, hogy a v h hegeszés jóság foka helye a v kvágás ma gyengíés ényező kell a képlebe beírn. p s r b 7.7a ( K p )v d cs b s cs l e cs A m m l e A m s A p r b ábra Kvágás merevíése A v gyengíés ényező egyed kvágásra [7.7] szern a Km rb Am Amm K v 7.84 Km s s Ap Am Amm K rb összefüggéssel haározhaó meg, ahol az egyes beűk jelenésé a ábra muaja. A v gyengíés ényező meghaározásá a gömböveken elhelyezkedő merőleges kvágásokra a TRD 303-ban [8] megado dagramok könnyík meg. Olyan eseekben, amkor a merevíés megengedheő szlárdság jellemzője elér az alapanyagéól, az ellenőrzés (a TRD 303 szern gömbövekre s érvényes) 7.37b egyenlőlenség alapján kell elvégezn. Lapos domboríású lángcső fenekek: Domborío fenekekkel készíe nagyvízerű kazánoknál sma lángcsövek eseén lapos domboríású fenekeke alkalmaznak. Ennek oka, hogy a lapos domboríású fenék, bzonyos merevsége ellenére, még képes a lángcsövekből adódó erőhaások ksmérékű elmozdulással örénő kegyenlíésére (.5. ábra). A sekély vagy mélydomboríású fenekek 7

276 nagyobb merevségük kövekezében uóbb feladara már alkalmalanok. A TRD 304 [8] előírás erre ekneel kfejezeen lja sekély- vagy mélydomboríású fenekek sma lángcsővel, lleve lapos domboríású fenekek hullámos lángcsővel örénő alkalmazásá. A kellő alakválozás képesség bzosíására mnd a lángcső, mnd a köpenylemez körül megfelelő szabad ávolságo kell bzosían. A lapos domboríású fenék falvasagságának számíására a hvakozo TRD szabályza az rb p s 7.85 K képlee adja meg. A K szlárdság jellemző a 7.3 képle alapján a ábra b) részleén vázol kalakíás eseén S =,8 bzonság ényezővel kell kszámían. A méreezés hőmérsékle: fűelen fenekek eseén az üzem hőmérsékle +0 C, fűö fenekek eseén az üzem hőmérsékle +50 C. A 7.6. áblázaban megadoól elérő egyed ( rb dk ) lapos domboríású fenekek és a ábra a) részleén vázol, csonkkal merevíe kvágások eseén a falvasagságo a ' rb p s K képleel kell meghaározn. Ez eseben, a szlárdság jellemző S =,5 érékű bzonság ényezővel kell számían. A kvágással gyengíe gömbövekre vonakozó ' alakényező véges elemes számíások [7.53], lleve a TRD 303-ban megado dagramok ([8], [7.4], [7.54]) alapján lehe fgyelembe venn. Mnden eseben ellenőrzn kell, hogy a merevíő csonk hossza az alább feléel kelégí-e: s cs d h s cs b s cs 7.87 s 0,77s s f d 0 d 0 s s d 0 a) Felfekvő, csavarral lefogo árcsa s b) Behegesze fenék c) Felhegesze, gyengíe fenék ábra Fedelek, kamráknál alkalmazo fenekek [8] Síklapok, lapos fenekek méreezése: A nyílások, kamrák lezárására alkalmazo sík fenekek (7.65. ábra), lleve a nagyvízerű kazánoknál alkalmazo lapos fenekek (7.66. ábra) mnmáls falvasagságának megállapíása álalánosságban a 7

277 p s CCC3 b 7.88 K alakú képleel örénhe, ahol a már smer jellemzőkön úlmenően C a fenék, fedél kalakíásól függő ényező, C ellpkus, négyszöglees lapok ks/nagy engely arányáól függő ényező, C 3 a sík lapokon lévő kvágásokól függő ényező, b jellemző mére [mm], éréke a mérékadó felüle alakjáól, méreéől függ: o nyomo oldalon, szabadon felfekvő vagy csavarral lefogo körárcsák, behegesze, felhegesze fenekek (7.65. ábra b), c) részle) eseén b = d 0, a beírhaó kör sugara, o nyomásmenes oldalon, szabadon felfekvő és csavarral lefogo körárcsák (7.65. ábra a) részle) eseén a felfekvő felüle közepes ámérője, lleve a csavarsor oszókörének ámérője, o lapos fenekeknél a merevíés nélkül részekbe berajzolhaó legnagyobb kör (7.66. ábra) ámérője, vagy a legnagyobb églalap ksebb oldalának (7.67. ábra) méree, A C - 3 o ellpkus (búvó) nyílás eseén a szabad nyílás ksengelye. C ényezők fgyelembevéelére, nagyságára a méreezés eljárások [8], [7.7], [7.0], [7.04] részlees előírásoka, számíás összefüggéseke vagy dagramoka aralmaznak. A méreezés hőmérséklee a hengeres övekkel azonos érékre kell felvenn. Főkör Perem görbüleének haára <0,75b a b Segédkör Védőávolság haára Legnagyobb beírhaó kör vagy églalap ábra Sík kazánfenekek méreezése Merevíe lapos fenekek: A nagyvízerű kazánokra vonakozó haályos szabályozás [7.0] a merevíe lapos fenekek számíásá az p s C4 y b 7.88a K összefüggéssel írja elő, ahol C 4 lapos fenék befogásáól, felfekvéséől, merevíéséől, fűéséől függő, 0,7-0,6 közö számérékű alakényező, y a mérékadó felüle környezeéől függő ényező, éréke: o amennyben a mérékadó felülee haároló körvonal négy vagy öbb ámaszás ponon (merevíő cső, merevíő rúd, sarokmerevíés, sarokgörbüle sb., ábra) megy á y =, o amennyben a mérékadó felülee haároló körvonal három ámaszás ponon (7.66. ábra) megy á, y éréké a 0,75b ámérőjű, legalább ké 73

278 ámaszás ponon ámenő segédkörök középponjág rajzolhaó a hosszúságú ívek vagy szakaszok hosszának fgyelembevéelével a szabvány dagramja alapján kell megállapían. A méreezéshez rányadó csőfal hőmérsékle számíására a.. fejeze ad ránymuaás (.5,.8-.9 képleek). Lapos kazánfenekek és a hengeres öv kapcsolaa: A nagyvízerű kazánok fenék csalakozásanak leheséges kalakíásá a.7. ábrán már összefoglaluk. A vázol megoldások közül álalánosan csak a (7.6. ábra b), d) részle szern) domborío, peremeze, ompahegeszéssel csalakozó fenekek alkalmazhaók. Kölségek szemponjából a legkedvezőbbnek a ámaszo (.7. ábra c) részle) fenekek alkalmazása űnk. Ennél azonban a fenéken a hegeszés hely környezeében a lemez hengerlés rányára merőleges feszülségek kelekeznek, mközben az álalánosan felhasznál kazánlemezek ebben az rányban rosszabb, és vzsgálaokkal nem ellenőrzö szlárdság jellemzőkkel bírnak. Ennek ellenére különféle nemze szabványok leheővé eék ámaszo fenekek alkalmazásá, és a könyv összeállíásának dején haályos EU előírás [7.0] sem lja. Egyes agállamokban ugyanakkor a gyárók álal elvégze vzsgálaoka [7.] köveően IV. kaegórába (.. fejeze) arozó berendezéseknél alkalmazásá lják. Más agállamok alkalmazásuka úgyneveze z mnőségű 34 lemezek felhasználásához kök, az EU szabályozás azonban lyen kköés nem aralmaz. A hegeszés környezeében ébredő jelenős járulékos feszülségek ma a behegesze kazánfenekek (.7 b) részle) alkalmazása s csak korláozásokkal célszerű [7.], [7.55]: csak ksebb nyomású kazánoknál jöhe szóba, a kazán hengeres öve és a fenék csak HII (P65GH) mnőségű anyagból készülhe, a köpeny és lángcső közö az egyébkén szokásosnál nagyobb ávolságo kell kalakían, a kazán ámérőjé, hosszá az alakválozás leheőségek fgyelembevéelével kell megválaszan, a köpeny megfelelő úlnyúlásá bzosían kell, a hegeszés varranak vízoldalon repedésmenesnek kell lenn és ez rendszeresen ellenőrzn kell. Merevíések méreezése: A sík fenekek merevíésére és ezzel a szükséges falvasagság csökkenésére különféle megoldások leheségesek. Ezek három csoporba sorolhaók: Falra felhegesze merevíő bordák, amelyeknél a merevíés a fal ehervselő képességének növelésével örénk. A nagy járulékos génybevéelek kövekezében az egyéb megoldásokhoz vszonyíva alacsonyabb bzonság 34 Azok, a vasagság rányban génybeve lemezek sorolhaók ebbe a kaegórába, amelyek szlárdság, alakválozás jellemző nemcsak a hengerlés (x) és arra merőleges (y) rányban, hanem a falvasagságra merőlegesen (z rányban) s ellenőrízék. Ezen úlmenően eljeskörű ulrahangos hbakereső vzsgálao s el kell végezn. Megfelelő érékek eléréséhez előfeléel a kénaralom normál érékekhez vszonyío csökkenése, lleve a hengerlés során a knduló anyaghoz vszonyío legalább /3 arányú áhengerlés (falvasagság csökkenés). A szakíóvzsgála során mér konrakcó nagyságáól függően Z5, Z5, Z35 oszályok (a szám a konrakcó százaléká jelöl) leheségesek. 74

279 színvonala jelenenek, ezér alkalmazásuk csak más, Legnagyobb beírhaó kedvezőbb kör vagy églalap módszerekkel nem merevíheő szerkeze részleek merevíésére javasol. A b repedésveszély ma gyakor (legalább évenkén) roncsolás Sarokmerevíés menes hbakereső vzsgálaal örénő ellenőrzés ndokol. Kalakíásukra, Merevíő csövekaz alkalmazásuk eseén rányadó C 4 alakényezőre a haályos szabványban [7.0] alálhaó ránymuaás. Perem görbüleének haára b b b Legnagyobb beírhaó kör vagy églalap Sarokmerevíés b Merevíő rudak Merevíő csövek Legnagyobb beírhaó kör vagy églalap Perem görbüleének haára a) Merevíés sarokmerevíőkkel Merevíő rudak b) Merevíés merevíőrúdakkal b ábra Sík kazánfenekek merevíése Legnagyobb beírhaó Sarokmerevíések, amelyeknél az erőável a szomszédos (rendszern kör vagy églalap kazánköpeny) felülere örénk. A kedvező erőbevezeés bzosíó opmáls kalakíás a haályos szabvány [7.0] smere. A hengeres övhöz vszonyío hajlásszögük ne haladja meg a 30 foko. A lemezvasagságo a hengeres öv lemezvasagságának százaléka közé kell válaszan. Méreezésüke (gerncmagasság megállapíása) az ado sarokmerevíés álal ehermenesíe fenékfelülee erhelő erő (összességében a füscsövek álal nem merevíe körckk felüle ábra a) részle és a méreezés nyomás szorzaa) alapján, húzásra kell elvégezn. A fenék falvasagságának számíásánál az erre a merevíés ípusra vonakozó C 4 alakényező kell fgyelembe venn. Merevíő rudak, ámcsapok, merevíő csövek, amelyek a merevíés a szemköz falra haó azonos erővel bzosíják. Méreezésük a sarokmerevíésekhez hasonlóan az egyéb módon nem merevíe felülerészeke erhelő erő alapján örénk. A füscső köegekben mnden cső kalakíhaó a körülöe lévő csőfala merevíő csőkén (7.68. ábra a) részle), a csőköegek szélén levő csöveke azonban (7.67. ábra) az alakválozásoka bzosíó védőávolságokon belül lévő csőfal részeke erhelő erőhaásokra s méreezn kell. A merevíő rudak, ámcsapok hegeszésé megfelelő erősségűre kell kalakían. A szemrevéelezéssel nem ellenőrzheő, belső oldalon eselegesen megjelenő repedések kellő dőben örénő felsmerésére, a rudak, csapok végé kémlelő furaokkal (7.68. ábra b) részle kell ellán. A merevíő csövek, ámrudak csőfalakba örénő csalakozaásá, hegeszések kalakíásá a vonakozó szabvány [7.0] részleesen szabályozza. Behengerel csövek merevíő csőkén, még peremezés eseén sem használhaók. Ilyen csöveke aralmazó csőfalmező merevíéséről a peremén elhelyeze, megfelelő kalakíású, hegesze merevíő csövekkel kell gondoskodn. Ezekben a húzófeszülség a leggyengébb részen sem haladhaja meg a 80 N/mm éréke. Az előbb merevíés ípusok közül kölségek, gyárás szemponjából legkedvezőbbnek a ámrudak alkalmazása űnk. Ezek azonban a kellő merevíéshez szükséges ávolsággal beépíve a belső szerkeze vzsgálao 75

280 végzők számára ájárhaalanok, így megakadályozzák az alauk elhelyezkedő szerkeze részek közvelen ellenőrzésé. Megfonolandó a jobb anyagmnőségek alkalmazása s. Ezekkel ugyan ksebb falvasagságok, kereszmeszeek adódnak, ugyanakkora erő haására azonban lényegesen nagyobb alakválozás szenvednek el, így válozó génybevéelek haására könnyebben meghbásodhanak. 5 Terhelő, csővel merevíendő felüle a) Csövek közö erhel felüle b) Merevíő rúd végének kalakíása ábra Csőközök merevíése, merevíő rúd A lapos kazánfenék és köpeny összeerősíésével, merevíések kalakíásával összefüggésben emlíeek s rámuanak arra, hogy bzonyos megoldások alkalmazásával lényegesen olcsóbb berendezések készíheők. Ezek a ma szokásos, elsősorban a beruházás kölségeke mnmalzáló közbeszerzések során kszoríhaják a jobb mnőségű, mmanens (beépíe) bzonsággal erveze és gyáro berendezéseke [7.]. Ezér a kölségek érékelése során, a beruházás kölségek helye, az élearamra vonakozó mnden (beszerzés, üzemeleés, felügyele, karbanarás, sb.) kölségelem együes fgyelembevéele célszerű. Falvasagságpólékok: Az előző összefüggések alapján számío falvasagságo, a hengeres övekhez hasonlóan, a negaív gyárás űrések és az üzem közben várhaó korrózó ma, a fenekeknél s meg kell növeln, és az így kadódó éréke a járaos lemezvasagságra kell kerekíen. Hőfeszülségek, válozó génybevéelek: A fenekekben a sugárrányú hőmérsékle-különbségből ébredő hőfeszülségek számíása a hengeres öveknél smeree 7.68a-7.68b összefüggések alapján örénhe. A k, b geomera formaényezőke a fenék alakjának (gömböv, síklap) megfelelően kell, a 7.6. áblázaban összefoglal képleekkel, meghaározn. A hőfeszülségekre vonakozó feszülségkoncenrácós ényező a TRD 303 Anlage -ben smeree számíás hő hő eljárás [8] egyéb érék hányában =,5 számérékkel javasolja fgyelembe venn. A furaperemeken a belső nyomásból adódó csúcsfeszülsége d m p p m s képleel kell számoln, ahol m0 feszülségkoncenrácós ényező, számérékére a TRD 303 Anlage : o nyomáserhelés nélkül, ádugo, eljesen áhegesze csonkok (például hőmérőhüvelyek, búvó nyílás kereek) eseén m0 =,0, o ádugo eljesen áhegesze csonkok eseén, amennyben s / db 0, 04 m0 =,5, o mnden más eseben, lleve amennyben s / db 0, 04 m0 =,9 76

281 Nyomás éréke javasol, falvasagságnál nagyobb ( s d cs b ) belső ámérőjű ferde, ellpkus kvágásoknál a nagyengely ksengelyhez vszonyío aránya. Az eseleges ovalás haásá nem kell fgyelembe venn. A erveze cklusszámok bzonságos elvseléséhez megengede hőmérséklekülönbségek, hőmérsékle-válozás sebességek, lleve az üzem érékek fgyelembevéelével várhaó meghbásodás okozó cklusszámok meghaározásá a 7.3. fejezeben smeree eljárás alkalmazásával lehe elvégezn. Csőbehengerlés: Nagyvízerű kazánoknál még a könyv összeállíásának dején s alkalmazák a csövek behengerlésé. Régebben gyáro, még üzemben lévő vízcsövek kazánok dobcsalakozásanál, ferdecsöves kazánoknál s gyakran előfordul. Kalakíása régebben kézzel, segéderővel forgao görgős présekkel (hengerléssel) örén, ma csaknem kzárólagosan megfelelő célszerszámmal végze hdraulkus préselés alkalmaznak [ ]. A kéz behengerlés még a széleskörű alkalmazás, így gyakorlo szakmunkások eseén s nagyon egyenlőlen mnősége e csak leheővé [7.56]. Cső Csőfal Cső Csőfal Maxmáls nyomás ( ) p max Préselés nyomás Csőfal gyűrű belső méree Cső águlása Csőfal gyűrű külső méree b) Csőfal gyűrű érelmezése Csőfal águlása p T Nyúlás kerüle rányban p T Tapadás nyomás a) Hdraulkus felágíás ábra Csőrögzíés felágíással [7.57] A hengerlés közben és eredményekén kalakuló alakválozásoka, nyomásoka a ábra muaja. Kezdeben a préselés haására a cső képlékeny alakválozás szenved, a csőfalnak örénő felüközés uán kellő préselés nyomás haására a csőfalban s képlékeny alakválozás kövekezk be, majd a préselés megszűnésé köveően mndké elemben maradó alakválozás marad vssza, amelynek nagyságá a préselés uán a csőfal és a cső közö kalakuló, úgyneveze apadás nyomás ( p T [N/mm ]) haározza meg. Ennek nagyságá [7.56] alapján a pt 7.90 p max p0 E fal u fal ucső ( ) Ecső ucső u fal( ) képleel lehe kszámían. A képleben p 0 [N/mm ] az a préselés haárnyomás, amelynek leépülése uán a csőfal maradó rugalmas alakválozása azonos lesz a cső maradó rugalmas alakválozásával: 77

282 p 0, cső 4 cső ( u fal ) E fal u 0 cső 3u ( )u Ecső fal 7.9 A préselés köveően a cső a kövekező F cső [N] axáls erővel erhelheő: Fcső rk b pt 7.9 Előbb összefüggésekben p max a préselés során a fészekben kalakuló maxmáls nyomás (7.69. ábra a) részle) [N/mm ], cső anyagának folyáshaára [N/mm ], 0,cső u fal a fal ámérővszonya (a külső ámérő érelmezésé lásd a ábra b) részleén), u a cső ámérővszonya, cső E csőfal anyagának rugalmasság együhaója [N/mm ], fal E cső cső anyagának rugalmasság együhaója [N/mm ], csőfal ámérővszonyáól függő korrekcós ényező,, u fal,4 b 4 3 arományban: 0,5u,00u 3,08u 4,4u, 36 Posson szám, behengerlés hossza [mm], súrlódás ényező a behengerel cső és csőfal közö. fal A TRD 305 [8] a behengerlés aróerejére F cső A alakú, apaszala képlee közöl, ahol sma fészekbe hengerel csövekre 50, horonnyal elláo fészekbe hengerel csövekre 300, peremeze csövekre 400 N/mm. Az A kereszmeszee a készeres cső falvasagság (amely nem lehe nagyobb, mn a csőámérő 0 százaléka) és a 40 mm-nél ksebb csőfal vasagság szorzaakén kell számoln. fal fal fal 78

283 7.3. Folyamaos üzemrányíás A 7.3. fejezeben bemuauk, hogy a szerkeze elemekben az üzemdő során elvár erhelés cklusok bzonságos eljesíheősége érdekében csak korláozo nagyságú válozó feszülségek engedheők meg. Muán az erőműv berendezések öbbségére válozó üzemmód, eseenkén nap ndíás, leállíás jellemző és ebből adódóan nagyszámú erhelés cklus fordulha elő, célszerű a válozó feszülségek, lleve az ezek nagyságá befolyásoló paraméerek folyamaos ellenőrzése, a megengedheő korláok úllépésének megakadályozása, ennek veszélyére örénő fgyelmezeés. Célszerű az üzem események haásának folyamaos érékelése s, segísége nyújva a bzonságos működés érdekében szükséges ellenőrzések, karbanarások dőponjának, aralmának ervezéséhez. Az adagyűjő, folyamarányíó számíógépek elerjedése elő a megengedheő paraméerekre, nyomás, hőmérsékle-válozás sebességekre a kazángyárók a kezelés uasíásokban csak dagramoka adak meg. Ezek azonban a nagyobb eljesíményű berendezéseknél elégelenek volak, így megjelenek az analóg elemeke felhasználó kazánellenőrző készülékek, amelyek a még megengedheő legksebb hőmérsékle-különbség alapján haározák meg a kazán eljesíményének növelésére, csökkenésére rendelkezésre álló szabad hőmérsékle, lleve a fejleebb készülékeknél a szabad üzelés-, gőzeljesímény aromány [ ]. E készülékek a szabad hőmérsékle aromány meghaározáshoz a belső nyomásból ébredő redukál feszülség, és a falban ébredő hőfeszülség összegéből [7.59], vagy a belső, lleve külső alkoókon ébredő angencáls főfeszülségekből ndulak k. A számíógépek elerjedésé köveően az gények lényegesen válozak. A nagyeljesíményű kazánok folyamarányíó rendszerenek az üzemvel kszolgálása (gyors ndíás, erhelésválozaás, leállíás, leheő legjobb haásfok, kbocsáás haárérékek bearása sb.) melle a berendezések (kfáradás, kúszás ma) elhasználódására jellemző paraméereke s szolgálan és gyűjen kell. Az alapadaok gyűjésé az ndokolja, hogy a későbbekben eseleg fejlődő érékelés módszerek felhasználásával az elhasználódás újraérékelheő legyen. Igen nagy adamennység megőrzésé kell bzosían, ezér már az alkalmazás kora szakaszában felveődö a árolandó adamennység csökkenése az adaok oszályokba sorolásával [ ]. Mérékadó feszülségek: Az rodalomban smeree eljárások a megengedheő hőmérsékle-különbségek (hőmérsékle válozaás sebességek), lleve a válozó génybevéelekből adódó kfáradás számíására, a TRD 508 [8] előírásaval összhangban az eseleges köregyenlőlenség, lleve a kerüle men hőmérséklekülönbség haásá elhanyagolva a angencáls főfeszülségek ellenőrzésére kerülek kdolgozásra. A Dunamen Hőerőmű 5 MW-os blokkja megszakíásos üzemének megalapozására végze ellenőrző mérések [7.7] során azonban nylvánvalóvá vál, hogy a kerüle men hőmérsékle-különbségből adódó járulékos feszülségek a ábrán bemuao különféle üzemállapook leheőségé feléelezve álalánosan nem hanyagolhaók el. Ezér a folyamarányíás során, a furaperemeken kalakuló, angencáls főfeszülségek ellenőrzése a 7.04 számú összefüggés alapján ndokol. Muán az üzemelő berendezéseken szerze apaszalaok alapján a angencáls feszülségek melle eseenkén a 79

284 furaperemeken ébredő axáls feszülségek s jelenősek lehenek, a folyamarányíásnál a angencáls D E b s L f ( m0 fm0 b fnmax ) p hő m ma fh E L max 7.93 s és az axáls D E b s L f a m0a p hő m maa fh E L max 7.94 s főfeszülség ellenőrzésé s ajánlo elvégezn. Az előbb kfejezésekben m0a a belső nyomásból (kéengelyű feszülségállapo) a furaperemen axáls rányban ébredő feszülség feszülségkoncenrácós ényezője, ma a hosszrányú hajlíó nyomaékból (egyengelyű feszülségállapo, 7.4. ábra) a furaperemen angencáls rányban ébredő feszülség feszülségkoncenrácós ényezője, maa a hosszrányú hajlíó nyomaékból a furaperemen axáls rányban ébredő feszülség feszülségkoncenrácós ényezője. ( m0 fm0 b fnmax )( Dm s ) hő E L A k p méreekől, lleve a w és Kd E L, s.3. fejezeben már emlíe, anyagmnőségől és hőmérsékleekől függő ényezők bevezeésével az algormusokban felhasználandó képleek egyszerűsíheők: f k p f K 7.93a p w m ma h d max f a k p m0 a p wm maa fhkd max 7.94a m0 Közepes falhőmérsékle (fenn, m f ) Belső falhőmérsékle (fenn, b ) f p Belső nyomás ( ) Közeghőmérsékle ( ) Közepes falhőmérsékle (lenn, m l ) ábra Mérések válozó feszülségek meghaározásához Elem mérések: Az összefüggésekből láhaó, hogy a feszülségek ellenőrzéséhez a nyomás, falvasagság men és kerüle men hőmérsékle-különbségek smeree szükséges. A hagyományos megoldásoknál a falvasagság men hőmérséklekülönbsége a belső és közepes alkoóra, a kerüle men hőmérsékle-különbsége rendszern az alsó és felső közepes alkoóra elhelyeze hőmérővel mérk (7.70. ábra). 80

285 Hőmérsékle korrekcó: A gyakorlaban a hőmérők még a furaok gondos előkészíése eseén sem kerülnek a közepes alkoóra (7.30. ábra), lleve a belső alkoóra (a hengeres övek fala nem fúrhaó á, a belső falhőmérséklee mérő hőmérő furaa a belső falól 3-5 mm-re végződk). Így a hőmérsékle mérése egy mérésekkel ellenőrzheő (a ermoelemek méree s fgyelembevevő) r, lleve (rendszern a falvasagság felének megfelelő) r sugáron örénk (7.7. ábra). Hőszgeelés Termoelem elhelyezésére szolgáló fura r b Belső alkoó hőmérsékleé mérő ermoelem r r r m Közepes alkoó hőmérsékleé mérő ermoelem r k 7.7. ábra Hőmérők elhelyezkedése Ilyen eseben a m közepes hőmérsékle-különbség az r sugáron mér és az r sugáron mér hőmérsékleek alapján a K ( ) 7.95 m 0 képleel számíhaó [7.6]. A K 0 korrekcós ényező éréke a hőmérsékle eloszlások r r jellegéől, valamn az u a belső, lleve az u a közepes falhőmérő elhelyezkedésére jellemző vszonyszámól függ: Kvázsaconer hőmérsékle eloszlás eseén r b r b 4 4u0 ln u0 3u0 u0 K a u u u u0 ln u Parabolkus hőmérsékle eloszlás eseén K u0 u0 6u0 4u b 6( u )[( u u ) ( u u ) ] 0 Logarmkus hőmérsékle eloszlás eseén 0 0 8

286 K 0 ln u0 u c ln u ln u ln u 0 u ln u 0 Kvázsaconer esere, hengeres övre a mér érékek helyesbíésére a [7.70] közlemény ( u ) u ln ( u ) K u ln u 3u u hőmérő helyenkén korrekcós ényező alkalmazásá javasolja, amelyből az eredő korrekcós ényező a K K m K b kfejezéssel számíhaó. Előbb képleben K b K m belső hőmérőhelyre vonakozó korrekcós ényező a közepes mérőhelyre vonakozó korrekcós ényező a érékkel kell fgyelembe venn. r rb rk rb r r r r A hőmérőke a leheő legközelebb kell beépíen egymáshoz, mvel nagyobb ávolság eseén a különbség a kerüle vagy hosszrányú hőmérsékle eloszlásól s függ, így a énylegesől lényegesen elérő érék hbás eredményekre vezehe. Lényeges, hogy a hőmérők a leheő legnagyobb génybevéelű helyeke jellemző, legkedvezőlenebb, hőmérsékle-válozásoknak ke helyen legyenek elhelyezve. Hőmérsékle-különbség számíás eljárások: Gyorsan válozó folyamaok eseén a ké hőmérős, lleve az előbbek szern helyesbíe, ké hőmérős mérések nem adnak megbízhaó nformácó a ényleges b m falhőmérsékle-különbségről, mvel egyrész a belső alkoó közelébe elhelyeze hőmérő csak késedelemmel köve a folyamao, másrész a falban a hőmérsékle eloszlás gyakran nem kvázsaconer. Ezen úlmenően a nagyszámú mérőhely kalakíása, ellenőrzése, a mérés hbák csökkenésére a hőmérők párba válogaása jelenős ráfordíás gényel. Erre s ekneel, a számíásechnka nyújoa leheőségeke khasználva, öbb eljárás [7.70] dolgozak k a mérés, lleve számíás ponosságának javíására. Ezek közül néhánya kemelve: A [7.67] közleményben smeree módszernél a szerző a ké hőmérőre llesze másodfokú polnommal közelí a falbel hőmérsékle eloszlás. Feléelez a külső fal nagyon jó hőszgeelésé ( q =0). A belső falhőmérsékle számíásához fgyelembe vesz a közeghőmérséklee és a hőáadás ényező s. Uóbb a mér és számío hőmérsékleek mnmalzálásával haározza meg. A ckk az eljárás Forran nyelven ír programjának blokkvázlaá s közl. k b b 8

287 A [7.66] közlemény a belső szál közelében lévő hőmérő álal mér érékek felhasználásán alapuló módszer smere. A hőmérsékle hely ( sajálépékben) és dőfüggésé a hővezeés dfferencálegyenle parcáls megoldása jelenő n m k ( k ) (, ) b 7.99 n0,,,... 0 k0 k!( k)! függvényrendszer alapján ( m egész( / ) ) (, ) b0 b b 7.00 alakú függvénnyel közelí. Az állandók meghaározása a knduláskor fennálló saconer állapoban smer, falvasagság men hőmérsékle lefuás és az dő függvényében smer dőbel, mér hőmérsékle-válozás alapján leheséges. A számíás során az erede saconer hőmérsékle lefuás helyébe a megelőző, számío hőmérsékle lefuás lép. A folyamaosan válozó hőmérsékle lefuás smereében mnd a belső, mnd a közepes hőmérsékle folyamaos számíásá javasolja, így a hőfeszülségek számíásához szükséges hőmérsékle-különbség a számíások eredményekén áll elő. A jól hőszgeel ( q =0) külső felüleen elhelyeze hőmérő álal mér érékeken alapuló számíás eljárás smere [7.68]. Ez az eljárás s a hővezeés dfferencálegyenleének előbb, álalános megoldásán alapul, az összefüggésben szereplő b együhaóka az T T F F F b 7.0 egyenle megoldásával haározza meg, ahol az F márx egyes eleme a (k ) k 7.99 képleben szereplő soroza páros eleme adják. Az F k!( k)! egyes elemenek felírásá és az előbb márxegyenle megoldásá [7.70] s smere. Az eljárás alkalmazása leheővé esz, uólag, a külső felülere beépíe mérőhelyek segíségével, a hányos rendszerek kegészíésé, ökéleesíésé. A [7.69] közleményben a szerző a hővezeés dfferencálegyenleének megoldásá a hőmérsékle-válozás elem, lneárs szakaszokra oszásával közelí. A mérékadó b ( ) hőmérsékle-különbség számíására a megelőző ) hőmérsékle-különbségből, a közeghőmérsékle és belső hőáadás ( j ényező felhasználásával esz javaslao. Részleesen közl a számíás összefüggéseke. Hasonló, a hőmérsékle-válozás lneársan válozó szakaszokra oszásán alapuló módszer a [7.70] közleményben s megalálhaó. A belső fal közelében elhelyeze hőmérőn alapuló számíás eljárás [7.7], a fala r vasagságú, kellően vékony réegekre oszva (7.7. ábra), az egyes réegek hőmérlegé felírva, javasolja a hőmérsékle eloszlás számíásá. A hővezeés 83

288 84 a r r r r 7.66a dfferencálegyenleé az r sugáron folyamaosan mér ) ( ), ( r falhőmérsékle, a külső fal ökélees hőszgeelése 0 r k r, és a kndulás (saconer állapobel) hőmérsékle eloszlás ) (,0) ( 0 r r fgyelembevéelével oldja meg. Hengeres öv egy r vasagságú réegére a hőmérlege felírva r r r r r r d d c r r r r 7.0 árendezve r r r r r a d d ) ( 7.03 adódk. A d d / dfferencál k k d d,, dfferencahányadossal helyeesíve az előbb összefüggés áalakíhaó k k r r r r r a,, ) ( 7.04 Muán a külső falon a hőmérsékle gradens, az előbbek alapján, zérussal egyenlő, a külső fal és az uolsó réeg közepes hőmérséklee azonos: k N k N,, b N N r pr r r b r r k Hőszgeelés 7.7. ábra Fal réegekre oszása A falvasagság réegekre oszása során r éréké a belső fal és a belső falhőmérséklee mérő hőmérő ávolságával azonosra kell válaszan, így a

289 85 belső réeg vasagsága fele a r érékének. A külső réeg r p vasagsága maradékkén adódk. A 7.04 összefüggés alkalmazásával az egyes réegekben a kndulás hőmérsékle eloszlásból és a ké peremfeléelből a hőmérsékleek kszámíhaók. Az eljárás álalánosíhaó, így sík lapra és gömbre s alkalmazhaó. Ez eseben m m k k r r r r r a C,, ) ( 04a Ahol sík lap eseén 0 C, gömb eseén r r C A közlemény alapján a számíás ( r) a 0,5 eseén sabl. A belső felüle hőmérséklee a falhőmérőn mér hőmérsékle-válozás alapján: ) ( ) ( ) ( ) ( r r d d a r C r r m m b 7.05 A közlemény szerző a mérés hbák, számíás eljárásból adódó oszcllácók mnmalzálására a d d / dfferencálhányados ö megelőző és 5 köveő mérés eredményre s ámaszkodó, harmadfokú polnommal közelíe hőmérsékle-válozás alapján örénő meghaározásá javasolják. ) 5 ( 300 ) 4 ( 94 ) 3 ( 53 ) ( 503 ) ( 96 ) ( 96 ) ( 503 ) 3 ( 53 ) 4 ( 94 ) 5 ( g g g g g g g g g g g d d 7.06 g éréké a számíás sablása érdekében érékének öbbszörösére s lehe válaszan. A közepes szál hőmérsékleé a 7.64a képle felhasználásával, numerkus negrálással lehe kszámían: N m k N N m m b m b m k m r r p r r r r r r r m 0,5 ) ( ) ( 7.07 Az rodalomban (például [7.7]) rossz külső hőszgeelésre, eszőleges alakra s alálhaók numerkus eljárások. A közeghőmérsékleből knduló számíás javasol [7.73] s. Muán a hőmérőzsákokban elhelyeze hőmérőkkel mér hőmérsékle nem azonos a ényleges közeghőmérsékleel, a ponosság javíására a kövekező lépéseke ajánlja: o a hőmérőzsák külső hőmérsékleének meghaározása, o a ényleges közeghőmérsékle meghaározása,

290 o a pllanany hőáadás ényező meghaározása a fal és a közeg közö, o hőmérsékle eloszlás számíása a falban. A hőmérőzsák valamn a szerkeze elem belső felülee, lleve a közeg közö hőáram a q ( ) kö b 7.08 összefüggésből adódk. A hőáadás ényező a közegparaméerek, áramlás sebesség (áramlás forma) és a hőáadás módja (közeg folyadék-, gőzfázsban, kondenzácó, elgőzölgés, sb.) fgyelembevéelével kell megállapían. A számíás a [7.7]-ben smeree eljáráshoz hasonlóan a falvasagság réegekre oszásával örénk, ez eseben azonban a réegek vasagsága szabadon válaszhaó, oly módon hogy a belső és külső réeg vasagsága r fele legyen. A közlemény alapján ~5 mm vasagságú réegek válaszása célszerű. Ez még elegendő ponosságo bzosí a számíás dőgény lényeges megnövelése nélkül. Muán ks áramlás sebességeknél a közegáram csak ponalanul mérheő, [7.74] a hőmérőzsákban mér hőmérsékle alapján javasolja a közegoldal hőáadás ényező számíásá. A módszer azon alapul, hogy a hőáramsűrűség az egymás uán mérések közö csak alg válozk. Az előbbek alapján megállapíhaó, hogy öbb, a mnmáls mérés gény ellenére, kellő ponosságo bzosíó számíás eljárás áll rendelkezésre a közepes hőmérsékle-különbség, lleve a közepes falhőmérsékle meghaározására. Muán az eljárásoknál a közepes hőmérséklee a számío hőmérsékle eloszlásból numerkus negrálással haározzák meg, az üzem folyama jellegének nncs befolyása a számíás ponosságára. Csővezeékek egyszerűsíe számíása: Gőzvezeékeknél a belső falhőmérő helye célszerűbb a közeghőmérsékle fgyelembevéele a falvasagság men hőmérsékle-különbségből adódó hőfeszülség számíásához. A 7.67a, 7.68a és a 7.7a összefüggések felhasználásával (hengeres övekre, kvázsaconer esere) levezeheő [7.6], hogy Előbb képleben K( ) 7.09 b w kö m K 7.0 ( u0 ) Akorr sb b b ahol ( u0 ) Akorr sb a méreekől, anyagmnőségől (és hőmérsékleől) függő paraméereke aralmazó ényező [m K/W], b a gőz és a fal közö hőáadás ényező, a gőz nyomása, hőmérséklee és áramlás sebessége alapján számíhaó [W/m K]. 86

291 Olyan eseben, amkor a hőmérő nem a közepes, hanem a külső alkoón van elhelyezve, K helyébe a 7.09 képleben K k alább, 7.0a összefüggéssel számíhaó éréké kell helyeesíen. K k Akorr K b 0 7.0a ahol K 0 éréké a kvázsaconer esere vonakozó 7.96a összefüggéssel kell meghaározn, u = és a hőmérő beépíésére jellemző u fgyelembevéelével. Hőlökés: Hőlökés eseén a belső alkoón ébredő feszülség, a közepes alkoó és a hőlökés okozó közeg hőmérséklee alapján, a 7.7c képle áalakíásával számíhaó. Tápvíz kazándobba vezeésének eseére például b w fa ( m v ) 7.7d ahol f a a B számól függő együhaó (7.3. ábra), a szokásos dobanyagok, =7000 W/m K (a gyakorlaban megfgyel hőmérsékle elérésekből adódóan forrás kövekezk be a dobfalon) hőáadás ényező feléelezésével f a =0,65 érékre válaszhaó, vagy a ényleges jellemzők smereében számíhaó, legnagyobb vízoldal közepes hőmérsékle [ C], m v dobba bevezee víz hőmérséklee [ C]. A 7.7d összefüggés alkalmazhaó gőzvezeékekre s. Hdeg gőzvezeékek eseén azonban a bevezee gőz kondenzálódk a csőfalon, így a hőfeszülsége nem a gőzhőmérsékleből, hanem az ado helyen lévő nyomáshoz arozó s ( p ) elíés hőmérsékleből kndulva, a kondenzácóra jellemző hőáadás ényező fgyelembevéelével célszerű számían. f ( p) ) 7.7e b w a ( s f / l Előbb képleben a felső vagy alsó alkoó közepes hőmérsékleé jelöl [ C]. f / l Cklushaárok megállapíása: A folyamarányíás során fgyelembe veendő cklushaárok a erveze (alaperőmű, menerendaró, csúcs) üzemmenehez arozó cklusszámokból, a 7.3. fejezeben smeree eljárásokkal számíhaók. A ényleges cklushaároknál a képleek alapján a magne réeg épsége szemponjából megengede korláoka s fgyelembe kell venn. Példakén a ábrán bemuajuk egy WB35 jelű anyagból készül, 86 bar engedélyezés nyomású 700 mm külső ámérőjű, 05 mm falvasagságú kazándob, 000 hdegndíás (a nyomás a névleges nyomás 40 százaléka alá csökken) alapulvéelével számío cklushaára. A erhelés eseől függően, a 7.88 vagy 7.9a képleel számíhaó megengede feszülség amplúdó 687,4 N/mm, amelyből a 7.9 képle alapján, angencáls rányban, szmmerkus cklusra ( =) -99,87 N/mm alsó és 587,54 N/mm felső cklushaár adódk. A belső nyomásból kalakuló (egyensúly állapoban ébredő) csúcsfeszülség 487,67 N/mm. Ehhez vszonyíva kell ellenőrzn 87

292 Magne réeg épsége szemponjából megengede nyomó feszülség húzó feszülség Feszülség (N/mm ) Magne réeg épsége szemponjából megengede nyomó feszülség húzó feszülség a magne réeg épsége szemponjából megengedheő haárérékeke. A vázol eseben a kadódó haárfeszülségek (-,33, lleve 687,67 N/mm ) nagyobbak az ndíások erveze száma alapján kadódo előbb cklushaároknál, így a folyamarányíás szemponjából azoka kell mérékadónak eknen. Más a helyze axáls rányban. A erveze ndíások szemponjából megengedheő felső cklushaár (38,49 N/mm ) nagyobb lenne a magne réeg leválásának megelőzése szemponjából megengede 75,58 N/mm éréknél, így a folyamarányíás algormusában az uóbb kell felső korlákén fgyelembe venn ,67 587,54 Felső cklushaár Felső cklushaár 38,49 75, ,67 Feszülség nyomásból 00 75,58 Feszülség nyomásból -305,9 Alsó cklushaár ,87 Alsó cklushaár -,33-54,4-500 Axáls rányban -600 Tangencáls rányban ábra Cklushaárok megállapíása Felfűés dő becslése: A 7.93a összefüggés árendezésével (a kerüle men hőmérsékle-különbség haásá kfejező ago elhagyva) kfejezheő a szerkeze elem falában az alsó cklushaár fgyelembevéelével megengedheő belső hőmérséklekülönbség, lleve kvázsaconer állapora vonakozó hőmérsékle-válozás sebesség: m k w p p 7. v k p p was b 7.98a A legksebb megengedheő érékek, mn arra a 7.3. fejezeben a 7.98 képleel, lleve a ábrával kapcsolaban ualunk, az ndulás, leállás kezdeén vannak. Kazándob eseében kvázsaconer állapoo feléelezve a 00 C-ra való felmelegíés s csak a legksebb sebességgel lenne végezheő (7.74. ábra felső dagramja). Muán a felfűés kezdeén a hőmérsékle-válozás még nem kvázsaconer, a közeghőmérsékle a kezde szakaszban ugrásszerűen s növelheő [ ]. A kezde, gyorsabb hőmérsékle-növelés számíására a 7.69, lleve * 7.73 képleekkel bevezee T ks és T b dőállandók felhasználásával [7.3]-ban, [7.70]-ben alálhaók közelíő összefüggések. Folyamarányíásnál örén gyakorla alkalmazásra [7.83] mua példá. A gőzfejlődés megndulásá köveően növekvő megengede sebességek maxmáls khasználásával a kazán mnmáls felfűés 88

293 Gőznyomás (bar) Hőmérsékleválozás sebesség megengede éréke (K/mn) deje s kszámíhaó (7.74. ábra alsó dagramja). Az így számío érékek azonban csak közelíőnek eknheők, hszen a felfűés sebesség folyamaos válozásá megengedve, nem a 7.8. ábrán vázol kvázsaconer, hanem egyre gyorsuló felmelegedés örénk. Ponosabb eredmények a falbel hőmérsékle eloszlás előbbekben smeree numerkus módszerek szern közelíésével, vagy véges elemes számíások alapján [7.76] végze erácóval nyerheők Közeghőmérsékle ( C) Felfűés dő a gőzfejlődés megndulásáól (mn) ábra Az alsó cklushaár fgyelembevéelével megengede elméle hőmérsékle-válozás sebesség, felfűés dő Rendellenességek kazándoboknál: A folyamarányíás ervezéséhez, a működő berendezéseken szerze apaszalaok feldolgozásával, nem nélkülözheő annak elemzése, hogy mlyen, élearamo befolyásoló üzem események fordulhanak elő. A ábrához kapcsolódóan már vázoluk, a vízzel ölö, vízsznes engelyű hengeres edényeknél, a kerüle men hőmérsékle-különbség válozásából adódó haásoka. Ezeken úlmenően s sok esemény befolyásolhaja a kazándobokban ébredő járulékos feszülségeke, ezek eloszlásá. A eljesség génye nélkül, néhány üzem megfgyelés: A kazándob közepe, jobb, bal oldala közö lényeges hőmérsékle elérések lehenek, melyk elgőzölögeő felüle hova van beköve, melyk égő ndíják először, melyk fal melegszk, hűl jobban. A üzelés leállíásá (gőzfejlődés megszűnésé, gőzbuborékok összeesésé) köveően a vízszn leesk. A dob leürülésé köveően a dobér hőszgeeléséől függően elérés lehe a dob közepének és szélső síkjanak lehűlésében. A legnagyobb falhőmérsékle a dob gőzerében, középen marad vssza. Vízzel való felölésnél a hőmérsékle-válozás nem egyenlees, az egyenlőlenség a ápvízbevezeés becsalakozásáól, ápsín kalakíásáól függ. Leállás köveően leürül kazándob hdegebb ápvízzel való felölésénél gyors, de nem lökésszerű hőmérsékle-csökkenés jelenkezk, a vízérben az axáls húzófeszülség álalában úllép a magne réeg épsége szemponjából megengede feszülsége. Hőlökés hdeg kazándob meleg (gázalaníóból érkező) ápvízzel való felölése eseén s bekövekezhe. 89

294 A belső falhőmérsékle a hdegebb vízzel való felölés dőszaká kvéve (még a csúszó paraméeres nyomáscsökkenés eseén s) melegebb lehe a közepes falhőmérséklenél, am az bzonyíja, hogy a falbel hőmérséklekülönbség számíás eljárással örénő meghaározására kdolgozo algormusok alapfeléelezése (külső felüleen q =0) álalánosan nem érvényesül. A dob felfűése, lehűése során a vízérben kvázsaconer, a gőzérben nkább parabolkus hőmérsékle eloszlás alakul k, mvel a rosszabb belső hőáadás fékez a hőmérsékle-válozás folyamao [7.4], [7.6]. A gőzfejlődés megndulásakor, lleve gyors felfűés eseén a vízérben gyakran a megengede alsó cklushaár úllépő angencáls nyomófeszülség alakul k. Gyors felfűés eseén a vízszn fele furaperemeken ébredő axáls feszülség megközelí a megengede cklushaár. Meleg, forró ndíásnál a forrcsövekből vsszaérkező hdegebb víz fröcskölése a dob falában hely lehűlés (elíésnél alacsonyabb falhőmérséklee) okozha. Forrcsőszakadás vagy a dob más okból örénő leürülése eseén a nyomás gyorsan csökkenhe, mközben a dobfal hőmérséklee csak lassan csökken a leürülés elő elíés hőmérsékleről. Ilyen eseben az akuáls elíés hőmérséklenél melegebb (elíés nyomásnál nagyobb nyomású) vze a dobba bevezeve (a dobo uán áplálva) az azonnal expandálna, elíés hőmérséklere hűlve, hőlökés szerűen csökkenené az érnkező felülerészek hőmérsékleé. Új ellenőrzés Mérések beolvasása Dob vízszn ellenőrzés Üres dob Eseleges ölés eseén kelekező feszülségek számíása Terhelés cklusok felsmerése, összegzése Vízszn megfelelő Nyomásból, falvasagság men hőmérsékle különbségből adódó feszülségek számíása Kerüle men hőmérsékle különbségből adódó feszülségek számíása Maxmáls feszülség válaszása Üzene, uasíás kírása Túllépés Cklus haár úllépés ellenőrzése Nncs úllépés ábra Kazándob ellenőrzés blokkvázlaa Kazándobok ellenőrzése: Az előbbekben összefoglal üzem apaszalaok alapján kalakío [7.6], a kazándobok jellemző, a várhaó meghbásodások szemponjából veszélyezeenek eknheő, jellemző ponjaban ébredő válozó feszülségek alakulásá ellenőrző, ezek alapján a kezelők munkájá ámogaó eljárás blokkvázlaá a ábra muaja. A vázol eljárás: A vízzel való felölés elő ellenőrz, hogy megfelelő-e a ölővíz hőmérséklee. 90

295 Felölés, felfűés, normál üzem, leállás, lehűlés közben ellenőrz, hogy a dob jellemző ponjan a angencáls és axáls főfeszülségek hogyan aránylanak a megengede érékekhez. Az előbb, jellemző ponokra végze ellenőrzések eredménye közül kválaszja a legkedvezőlenebb éréke. A százalékos érék és hely kjelzése melle a kezelők evékenységé elősegíő üzeneek s megjeleníheők. Az egyes, jellemző ponokban ébredő feszülségek lefuásának elemzésével felsmer a erhelés cklusoka, elvégz ezek összegzésé. A számíások, és az eseleges uasíásokban szereplő számérékek meghaározása az előzőekben smeree összefüggésekkel, azok számíások gyorsíása érdekében végze egyszerűsíésével örénk. A mérékadó hőmérsékle-különbségek a hőmérők álal mér érékek beépíés hely, folyama jellege szern helyesbíésével, vagy az előbb numerkus módszerek alkalmazásával s számíhaók. Az anyagjellemzőke aralmazó együhaók (például:, w wa, k d ) meghaározása a kellő ponosságo bzosíó másod-, harmadfokú polnomokkal [7.9] leheséges. Terhelés cklusok felsmerése, összegzése: A bzonságos működéshez szükséges felülvzsgálaok dőponjának, erjedelmének meghaározásához a jelenleg gyakorlaban csaknem álalánosan alkalmazo állapofüggő karbanarás eseén rendszeresen érékeln kell az üzem génybevéelek haásá. Ez leheséges az elemzésekhez szükséges alapadaok ömöríe formában való gyűjésével [ ], vagy a válozó feszülségek üzem közben fgyelése alapján, a erhelés cklusok folyamaos felsmerésével, haásuk összegzésével. Az összegzés alapjá a, Mner-Palmgren féle, lneársan halmozódó károsodások elmélee adja [7.9], [8], [7.88]. Eszern a válakozó (kscklusú) génybevéelre a kmerülés fok (khasználás ényező, erheléskollekcó): ahol nˆ E n nˆ 7. a erhelés cklusok száma, az ado erhelés cklushoz (válozó feszülség amplúdóhoz, össznyúláshoz) arozó, repedés okozó cklusszám [db]. 4 3 A váloza B váloza ábra Terhelés cklusok megválaszása [8] Az eljárások kdolgozásánál a legnagyobb nehézsége a erhelés cklusok egyérelmű felsmerése, megkülönbözeése jelen. Elméleleg akkor lehe erhelés cklusról beszéln, amennyben a erhelésválozás során bekövekező feszülségalakválozás lefuás, a nyúlás-feszülség dagramban, egy zár hszerézs görbé (7.. ábra) ad. A valóságban azonban mndg adódnak olyan cklusok s, amelyek 9

296 Megengedheő cklusszám (db) nem záródnak. Erre s ekneel, a számíások egységesíése, összehasonlíhaósága érdekében kerül kdolgozásra a VdTÜV-Merkbla Dampfkessel 45-87/, (Ausg ) szabályozás [8], lleve a vízcsöves kazánokra vonakozó EN 95-4 szabványban részleeze előírás [7.88]. A mérékadó eredmények szemponjából lényeges a cklusok kezdőponjának megválaszása. A ábrán vázol példánál [8] egy dealzál hdegndíás rendszeresen egy dealzál meleg ndíás köve. Az A váloza szern (ponok közö) cklusválaszásnál az első cklus amplúdója ksebb, a másodk cklus amplúdója nagyobb, mn a B válozanál. Mvel az E n khasználás ényező érékén a nagyobb amplúdójú cklusok öbbe ronanak, mn am a ksebb amplúdójú cklusok javíanak, a B váloza szern cklushaár válaszásnál összességében nagyobb khasználás ényező válozás számíhaó. A hvakozo megállapodás szern, a széleskörűen elerjed angol elnevezések alapján range-par, lleve az ebből kfejlesze ran-flow eljárásoknál a zár cklusoka a ábrán megado logka művele eredményekén kell kválaszan. A cklus amplúdójának előbbekben vázol haásából adódóan a számíásnál elsőkén a, 4 szélsőérékek közö, nagy cklusoka kell fgyelembe venn. Ez kövehe a maradék cklusok számíása. A szerző álal még a hvakozo megállapodás megelőzően hasonló megfonolások alapján kdolgozo eljárás, amely a nagyobb fő cklusokon belül öbb ksebb cklus megkülönbözeésére és fgyelembevéelére képes, a blokkvázlaok, számíás algormusok megadásával [7.6] smere Terhelés válozás, amennyben: ( ) ( ) ábra Terhelés cklusok mnősíése [8] A kfáradás fok számíásánál nˆ érékének megállapíására mnden eseben bzonság ényezővel kerül sor. Ennek nagyságá S =3-0 közé, álalában S =5-re válaszják, így az E n az ellenőrzés ponok helyes megválaszása eseén, a várhaó repedésekkel szemben kellő araléko aralmaz. Ugyanakkor udaában kell lenn annak, hogy a megengedheő érékek be nem arása, az élearam szemponjából megengedheő hőmérsékle-különbségek rendszeres úllépése, lényegesen csökkenhe a szerkeze elem élearamá. n n Hőmérsékle különbség belső felüleen ( C) ábra Hőmérsékle-különbség haása az élearamra 9

297 A megengedheő cklushaárokkal kapcsolaban hvakozo kazándobnál a belső hőmérsékle-különbség ~9 C-ról 5 C-ra növelése (a gyorsabb ndíások, leállások érdekében) megfelezhe a várhaó repedésmenes élearamo (7.78. ábra). Rendellenességek úlhevíő kamráknál, gőzvezeékeknél: Túlhevíő kamrák, gőzvezeékek folyamarányíásának ervezésénél a kövekező üzem apaszalaoka célszerű mérlegeln: Túlhevíőkben, gőzvezeékekben üzemszerűen egyfázsú közeg áramlk, de ndíás, felfűés lehűlés során víz jelenlée s leheséges. Erre berendezések ndíása, leállíása ala mndg számían kell, mvel: o Hdegndíás során a csőkígyókból klépő gőz környeze hőmérsékleű kamrafallal alálkozk, így részben, vagy eljesen lekondenzálódk. A fala az üközés környezeében (a belépő csonkokkal szemköz oldalon) gyorsan elíés hőmérséklere, lleve a fölé melegí, mközben a belépő csonkok környezeében a hőmérsékle csak sokkal lassabban nő. Ebből adódóan mnd a falvasagság, mnd a kerüle men hőmérséklekülönbségek haására jelenős hőfeszülségek alakulhanak k, és az eredő feszülség meghaladhaja a megengede érékeke [7.7]. A folyama kezelő beavakozással nem befolyásolhaó. o Hasonló jelenség forró- vagy meleg ndíásnál s előfordulha. Ugyans a füsgázhuzamokon a kéményhuza haására ááramló hdeg levegő (még lezár levegő és füsgázcsappanyúk eseén s) vszonylag gyorsan lekondenzálaja a csőkígyókban vsszamarad gőz, lleve a dob nyomáscsökkenéséből adódó kgőzölgés kövekezében, a kondenzálódó gőz helyére beáramló uánpólás. Így a csőkígyók, akár eljesen s, az állásdő ala csökkenő nyomáshoz arozó elíés hőmérséklenél ksebb hőmérsékleű vízzel elnek fel, mközben a kamrák, összeköő csővezeékek hőmérséklee csak a hőszgeelés jóságáól, hővezeés mérékéől függően csökken. Újrandíásnál a csövekből klökődő, hdegebb, víz ugrásszerű hőmérsékle-csökkenés déz elő a kamrák, csalakozó csővezeékek belső felüleén. o A kamrákon elhelyeze vízeleníések a folyadékfázs kamrafalnak üközésé nem udják megakadályozn, csak haásá mérsékeln. Elvzesedés a befecskendezések üzembevéelénél s előfordulha. A befecskendezőkön bejuó arányalanul nagy mennységű víz a fűőfelüleeke és az uánuk kövekező kamráka még védőcsövek alkalmazása eseén s elázahaja. Több párhuzamos ágra oszo úlhevíő elrendezés eseén, az elázao szakasz nagyobb áramlás ellenállása a gőz részben elerelésé eredményezhe, am a növelhe a párhuzamos ágak közö hőmérsékle anomáláka. Túlhevíő kamráknál a mérés eredmények alapján kvázsaconer üzemállapo soha nem áll fenn [7.7]. Ema a hőmérsékle-válozás sebesség fgyelembevéele helye a korrgál falhőmérsékle-különbség mérés alkalmazása célszerű. Gőzvezeékeknél a belső falhőmérséklee a közeghőmérsékleekből célszerű meghaározn, mvel a belső falhőmérő eseenkén csak nagy késedelemmel udná köven a folyamao. Gőzvezeékek felfűésének megkezdésekor a lekondenzálódo víz a cső alsó alkoóján folyk a vízeleníés hely felé, mközben hőmérséklee fokozaosan csökken, ezér a hőlökés melle jelenős nagyságú kerüle men hőmérsékle- 93

298 különbségek s kalakulhanak. Ks gőzmennység eseén a csőnek csak egy kezde szakasza kezd el melegedn, ezen a részen (amíg a eljes gőzmennység lekondenzálódk) a felső alkoó lesz melegebb, a vízeleníésg aró ovább szakaszon az alsó alkoó. Ks gőzáramok eseén, a csövek vízeleníésnél mélyebben fekvő alsó részén a folyadékréeg arósan s megmaradha, és akár 00 C nagyságú hőmérsékle-különbség s kalakulha a felső és alsó alkoók közö [7.79]. A 7.93a-94a képleek alapján örénő számíással csak az ado üzem esemény eredménye állapíhaó meg. Célszerűbb a gőzvezeékek vonalvezeésé gondosan ellenőrzn, az eseleges vízzsákok kalakulásá megelőzn és a fal hőmérsékleének smereében előre meghaározn, hogy mlyen nyomásnál, mlyen gőzmennységgel kell a vezeék felfűésé megkezden. Túlhevíő kamrák, gőzvezeékek ellenőrzése: A úlhevíőkben, gőzvezeékekben ébredő válakozó feszülségek ellenőrzésére alkalmas számíás eljárás egyszerűsíe blokkvázlaá a ábra muaja: A számíás a mérés adaok ellenőrzö szelvényenkén beolvasásával, a mér érékek hheőségének ellenőrzésével, beépíés hely fgyelembevéelével elvégze korrekcójával kezdődk. A hheőség ellenőrzés a mérőeszközök eseleges meghbásodása ma szükséges, és más mér érékekkel örénő összehasonlíással örénk. A kövekező lépésben a belső nyomásból haására kalakuló feszülségek kerülnek kszámíásra. Megörénk az eseleges kondenzácó leheőségének vzsgálaa, a kondenzácó eseén várhaó járulékos feszülségek becslése. Új ellenőrzés Mérések beolvasása Nyomásból, adódó feszülségek számíása Kondenzácó leheőségének ellenőrzése, várhaó feszülségek számíása Falvasagság men hőmérsékle különbségből adódó feszülségek számíása a) Hőmérsékle különbség mérés alapján b) Gőzhőmérsékle alapján Kerüle men hőmérsékle különbségből adódó feszülségek számíása Cklushaár módosíás Terhelés cklusok felsmerése, összegzése, dőaram szern kmerülés fok számíása Túllépés Üzene, uasíás kírása Eredő angencáls, axáls feszülségek számíása Maxmáls feszülség válaszása, kírása Cklus haár úllépés ellenőrzése Nncs úllépés ábra Túlhevíő kamra, gőzvezeék ellenőrzés blokkvázlaa Kövekező lépésben, a mér és helyesbíe hőmérsékle érékek alapján, a falvasagság, lleve a kerüle men hőmérsékle-különbségekből adódó hőfeszülségek kszámíására kerül sor. A falvasagság men hőmérséklekülönbségek számíása mnd a belső falhőmérsékleből mnd a közeghőmérsékleből megörénk. Uóbb eseben a hőáadás ényező számíására a közeg paraméere és áramlás sebessége alapján kerül sor. Mnden ellenőrzés hely eseében kválaszásra kerül a legkedvezőlenebb érék. 94

299 Az ellenőrzés helyenkén érékek (angencáls feszülségek alsó, és felső alkoókon lévő furaperemeken, valamn axáls feszülségek alsó, és felső alkoókon lévő furaperemeken) összehasonlíásra kerülnek a megengede cklushaárokkal, kválaszásra, és a kezelők számára összefoglaló nformácó nyújó megjeleníés formában kjelzésre kerül a legnagyobb arányú érék. (Egyoldal furaperemek eseén csak a furaperemeke aralmazó alkoókra kerülnek számíásra.) Amennyben valamelyk feszülség úllép a cklushaár, a kezelők üzenee, lleve a úllépés megszüneésé elősegíő uasíás s kapnak. Mnden ellenőrzö pon eseében ellenőrzésre kerül a erhelés cklus lefuása, cklushaárok megállapíása. Az E n kfáradás fok számíására azonban csak a kövekező cklus lezáródásának megállapíásá köveően kerül sor. Kúszás arományban üzemelő szerkeze elemek eseében az üzemdőől függő E khasználás ényező (7.3 képle) és az eredő E khasználás ényező (7.7 képle) számíására s sor kerül. Lezár cklusok eseén ellenőrzésre kerül, hogy ndokol-e a cklushaárok eseleges módosíása. Mn a cklushaárok megállapíásával (7.73. ábrával) kapcsolaban arra ualunk, a cklushaároka a berendezések várhaó üzem vszonyanak részlees smeree hányában célszerű = érék felvéelével szmmerkusra válaszan. Amennyben az üzem apaszalaok alapján az egyes ellenőrzés ponokon a cklusok nem szmmerkusan helyezkednek el, célszerű a megengede válozó feszülség amplúdó (és a magne réeg épsége szemponjából megengede korláok) fgyelembevéelével a cklushaárok számío szmmerapon szern elolása. A szerző álal javasol eljárás [7.6] ez a kndulás cklushaárok beszámíásával, a énylegesen előfordul szélső érékek súlyozásával végz. Így a cklushaárok egyre nkább a ényleges üzem génybevéeleke ükrözk. Az eljárásnak cklusonkén mnden ellenőrzö szelvényre, ellenőrzés ponra le kell fun. Mérés helyek, ellenőrzendő ponok száma: A szerző apaszalaa alapján belépő, klépő kamránkén legalább ké szelvény ellenőrzése célszerű, gőzvezeékeknél befecskendezés helyeke, elzáró szerelvényeke köveően, mélyponokon ndokol ellenőrzés helyek kalakíása. Négy úlhevíő és ké újrahevíő fokozao feléelezve, kazánonkén 4 szelvény, a párhuzamos főgőz-, újrahevíő hdeg-, melegág vezeékeke, vezeékenkén három szelvénnyel számíva 8 szelvény adódk. Ezekhez jön még a kazándob, vízleválaszó ellenőrzése. A [7.6]- ban összefoglal khasználás fokoka számíó, cklushaároka módosíó eljárásnál, egyelen vzsgál helyen kelekező feszülség nyomon köveésére 6 állandó és 3 válozó paraméer szükséges. Így, még a falmen hőmérséklekülönbségek mér falhőmérsékle érékek alapján örénő fgyelembevéele eseén s, a folyamaellenőrzés megvalósíásához nagy eljesíményű számíógépekre van szükség. Üzemdőől függő khasználás ényező: Tarósan a kúszás hőmérsékle arományban üzemelő szerkeze elemeknél az üzemdőől függő károsodás s ellenőrzn kell. Az üzemdőől függő khasználás ényező számíása a TRD 508 Anlage [8], lleve az EN 95-4 [7.88] alapján az 95

300 E b (, m ) 7.3 képleel örénhe, ahol a hőmérsékleel és m közepes feszülséggel jellemezheő üzemállapoban elölö dő [h], b (, m ) a hőmérséklehez és a m közepes feszülséghez arozó élearam, az anyag aramszlárdság jellemző alapján számíva. Muán a aramszlárdság jellemzők egy ±0 százalékos űrésmező középérékekén kerülnek meghaározásra, b (, m ) éréké a űrésmező alsó haárvonalán, az anyaglapokon, áblázaokban, dagramokban megado, szlárdság számíásokhoz felhasználhaó aramszlárdság érékek 80 százalékához kell kszámían. Az élearam számíása örénhe: A ábláza alapponok közö erácóval. o [7.77] z B / 0000/ < m < z B / 00000/ közepes feszülség eseére z B / 00000/ z B / 0000/ lg lg m 0000 lg (, m ) z B / 0000/ lg z B / 00000/ < m közepes feszülség eseére z B / 00000/ lg lg m lg (, m ) 5 7.4b z B / 00000/ lg z B / 00000/ o [7.78] eszőleges hőmérséklehez, x élearamhoz arozó 0, ) alapján ( B / x / ln( 00000/ 0000) ln( / B / 00000/ B / 0000/ ) B / / x (, m ) 0(, B / x / ) 7.5 m összefüggés alkalmaz, ahol z a szórásaromány alsó haára, célszerűen z =0,8 (a valóságban a ényleges érékek elméleleg a z =0,8-, mezőben bárhol lehenek), B / 0000/ a 0000 üzemórához, hőmérséklehez arozó aramszlárdság [N/mm ], B / 00000/ a üzemórához, hőmérséklehez arozó aramszlárdság [N/mm ], B / 00000/ a üzemórához, hőmérséklehez arozó aramszlárdság [N/mm ]. A kúszás adalapokon (például [7.8]) megado különféle közelíő függvények alapján. 96

301 A ábláza alapponokra llesze közelíő függvények alapján. Granacher [7.80.] például egy ado hőmérsékleen és feszülségsznen üzemelő anyag kfáradás dejének meghaározására c 5 0 c c 0 d m (, m ) ln 7.6 d a c b alakú összefüggés javasol, amely 0000< <00000 üzemóra közö ±3 százalék ponosságú. Néhány szokásos korább anyagféleségre az állandóka a 7.8. ábláza aralmazza. Az állandók meghaározására [7.6] mua be eljárás. Hőmérsékle C a b c 7.8. ábláza [7.80] c 0 S 35.8, S ,497 0,76, Mo ,93 0,60, CrMo ,086 0,3 3, CrMo ,934 0,05, MoV ,064 0,0 3, ,608 0,060 4, X0 CrMoV ,833 0,0965 4, X8 CrNNb ,36 0,0936 6, Megjegyezzük, hogy E meghaározására, a különféle hőmérsékle, feszülségszn melle génybevéeleek oszályokba sorolásán alapuló, úgyneveze ényező rendszer s kdolgozásra kerül [ ], ez azonban a szerző smeree alapján a gyakorlaban nem erjed el. Eredő khasználás ényező: A szerkeze elemek elhasználódásá a kscklusú kfáradás és a kúszás együesen befolyásolják. A kéféle génybevéel ípus haásá együesen fgyelembevevő, eredő khasználás ényező a 7. képleel számíhaó válozó génybevéelek ma elhasználódásból számíhaó E és az üzemdő ma elhasználódás jellemző, 7.3 képleel számíhaó [7.88]. E E 7.7 n E n E összegekén adódk [8], d Az egyes khasználás ényezők gyakorla felhasználhaóságára a kövekező fejezeben érünk k. Auomakus (vezérel) ndíás, leállíás: Az előbb alapelvekből kndulva, a berendezések dnamka ulajdonságanak megsmerésével és a nagyeljesíményű számíógépek álal kínál leheőségek felhasználásával kdolgozo számíás eljárások, a fejeze elején emlíe kazánellenőrző készülékekől elérően, énylegesen leheővé eszk a szerkeze elemek elhasználódás, öregedés folyamaanak megelőzésé, nyomon köveésé. Jó mnőségű, homogén üzelőanyagok eseén, megbízhaóan, ponosan működő, a szükséges és várhaó közegáramokhoz jól megválaszo beavakozó szerelvényekkel, mérőeszközökkel a 97

302 berendezések auomakus ndíására s mód van. A ma, gyors ndíás, erhelésválozaás gények a megengedheő feszülségarományok eljes khasználása nélkül nem s lennének eljesíheők. Ugyanakkor nem szabad elfelejen, hogy a úl génybevéelek egy részé még a legjobb konsrukcós kalakíás, száraz (úlhevíők felölése nélkül) ndíás, gondos odafgyelés sem udja megakadályozn. Így a folyamarányíó, elhasználódás ellenőrző eljárások az üzem apaszalaok alapján rendszeres korszerűsíés gényelhenek. 98

303 Meghbásodások száma (db) 7.4. Dönés cseréről, selejezésről Kazánoknál meghbásodások gyárás, szerelés hbákból, lleve szerkeze anyagok kfáradásából, úlerheléséből, úlhevüléséből, kopásából adódóan kövekeznek be. Uóbbak arós génybevéel, vagy egyed üzem események haására s kalakulhanak. A meghbásodásoka dőrendben ábrázolva, azok egy kád alakú hbagörbével jellemezheők (7.80. ábra), kezdeben a gyárás, szerelés hbák nagyobb száma, az üzemdő végén a szerkeze anyagok elhasználódása kövekezében. A gyárás folyamaba beépíe ellenőrzések számának, mnőségének növelése, az auomaákkal végze hegeszés elerjedése, a gyárás, szerelés hbák számá jelenősen csökkenee, de a helyszínen végze hegeszésekből, a hegeszés folyamaoknál, hőkezeléseknél elkövee mulaszásokból adódóan nem lehe kzárn az üzembe helyezés ala vagy az köveően, rövd dőn belül, megjelenő repedéseke. Ezek kövekezménye, eseenkén, kaaszrofálsak s lehenek [7.4]. A meghbásodások ma kényszerű üzemszüne árbevéel kesés jelen, a javíások elvégzése jelenős kölségráfordíás gényelhe. Így az üzemeleők rendelkezésre állás garancá (például az üzemzavar ma évene kese üzemórák maxmáls aránya) kérnek a szállíókól, másrész a szállíók javaslaa vagy sajá apaszalaak alapján gondos karbanarás végeznek. Dönés a leállíásról Üzemdő (h) ábra Meghbásodások alakulása A berendezés jósága, mn arra már ualunk, egyrész a gondos ervezésől, anyagválaszásól, bevál szerkeze megoldások alkalmazásáól függ (a rossz konsrukcó a ökélees elkészíés nem udja jobbá enn), másrész a gyárás, szerelés mnőségéől (a legjobb konsrukcó s önkreehe a rossz gyárás, kvelezés). A mnősége a szakhaóságok, szakma szervezeek, vevők a gondos ellenőrzéssel kívánják garanáln. Ez célozza az. fejezeben bemuao haóság felügyele, ennek részekén a rendszeres felülvzsgálaok gondos elvégzése. Ezek részlee a vonakozó szabályzaok aralmazzák. Jelen fejezeben csak a berendezések és a környeze bzonságá veszélyezeő leggyakorbb hba okokkal, ezek vzsgálaával, érékelésével, javíás leheőségevel kívánunk foglalkozn. Jellegzees válozások, meghbásodások: A vízcsöves kazánoknál a hbasaszkák álalában a kövekező meghbásodás okoka jelzk (a nagyvízerű kazánok jellegzees hbá a.. fejezeben részleesen smereük): Elgőzölögeő csöveknél: o Elégelen crkulácó ma úlhevülés (.76 képle, fejezeek). o Nagy hőerhelés egyenlőlenség (szúróláng) haására bekövekező úlhevülés. o Rossz vzelőkészíés, kondconálás, vegyszerbeörés, konzerválás kövekezében korrózó, elrdegedés (4.7. fejeze). 99

304 o Fésűs lemezekből, bandázs felfüggeszésekből, sarokcsalakozásokból adódó járulékos erhelések haására bekövekező kscklusú kfáradás, elrdegedés (7.3. fejeze). o Rossz csőhajlíás ma, nagy ovalásból (7.49. ábra) adódó repedés. o Kényszerááramlású kazánoknál a magne réeg vasagodása, eseleges leválása (4.. fejeze). o Hulladék-, bomassza üzelésű kazánoknál külső korrózó ma falelvékonyodás, felszakadás (6.33. fejeze). Túlhevíő csöveknél: o Áramlás, fűés egyenlőlenségből adódó úlhevülés (.6. fejeze) o Kopásból adódó elvékonyodás, felszakadás (6.3. fejeze). o Külső korrózó ma falelvékonyodás, felszakadás (6.33. fejeze). o Auszenes anyagból készül csöveknél vasagabb belső magne réeg képződés, az epakkus réeg hősokk haására örénő leválása, a levál réegek jellemző helyeken bekövekező ömörödése kövekezében a csövek eldugulása, úlhevülése (4.7. fejeze). o Kúszás haására bekövekező elhasználódás (7.. fejeze). o Csövek rezgés ma fáradásos repedése (6.. fejeze). Tápvíz előmelegíő csöveknél: o Kopásból adódó elvékonyodás, felszakadás (6.3. fejeze). o Külső korrózó ma falelvékonyodás, felszakadás (6.33. fejeze). o Hegeszés ömörelenségből adódó erózó [7.4]. Kazándoboknál: o Kscklusú kfáradás (7.3. fejeze) kövekezében az alsó alkoókon csalakozó csőcsonkok belső peremén hosszrányú repedések megjelenése (7.8. ábra). o Régebb kazándoboknál lemezbe zár salakzárványok, hegeszés varrahbákból adódó repedések (például [7.84]). o Öregedés kövekezében megnövekede ámene hőmérsékle [7.84], [7.97]. Hajszál repedések 7.8. ábra Hosszrányú repedések furaperemeken Túlhevíő kamráknál: o Kúszás haására bekövekező elhasználódás (7.. fejeze). o Repedések furaperemeken, csonkvarraoknál. Gőzvezeékeknél: o Kúszás haására bekövekező elhasználódás (7.. fejeze). o Belső erózó a befecskendező helyek uán szakaszokon. o Merev megfogásból adódó kscklusú kfáradás. o Hegeszés hbákból adódó repedések körvarraoknál. 300

305 Szerelvényeknél: o Hegeszés hbákból adódó repedések körvarraoknál. A felsorol elválozások jelenős része csak hosszabb dő ala alakul k, és okoz üzemzavarral járó meghbásodás. Így a rendszeres dőközönkén elvégze felülvzsgálaokkal az elválozások észlelheők, és a szükséges nézkedések eldönheők. A felülvzsgálaoka és az ezek alapján végrehajandó beavakozásoka a karbanarás sraégával összhangban kell megervezn. Karbanarás sraégák: A ma lberalzál, pacorenál működés feléelek melle az eseleges kesések, karbanarás dőráfordíás ma árbevéel elmaradás, lleve a karbanarás ráfordíásoka együesen vzsgálják, és a cél a berendezés működés deje ala maxmáls prof elérése. Ezér a felülvzsgálaok, karbanarások eseében s, a bzonság haóság előírásokban rögzíe, lleve íralan szabályanak eljes körű bearása melle, a maxmáls haékonyságra kell örekedn. Uóbb karbanarások eseében a legksebb dő- és kölségráfordíás jelen. Az energeka gyakorlaban alapveően háromféle karbanarás sraégá alkalmaznak [7.85]: Tervszerű megelőző karbanarás. A berendezéseke a gyárók álal javasol, vagy az üzem apaszalaok alapján megállapío dőponokban leállíják és a gyárók álal javasol, lleve az üzem apaszalaok alapján szükségesnek vél javíásoka az eseleges meghbásodások, kesések megelőzésére elvégzk. Szokásos dőüemezés, karbanarásípus lgnüzelésű kazánoknál például [7.86]: 6 évenkén nagyjavíás, 3 évenkén közepes javíás, évene ksjavíás, erőműveknél, par üzemeknél évene öbb hévég javíás vol. Alapsraégakén ma már csak ksebb eljesíményű, állapoellenőrző rendszerekkel, lleve a szükséges képzeséggel, apaszalaokkal nem rendelkező üzemvezeés álal rányío berendezéseknél alkalmazzák. Kényszerűen, a karbanarás háér szűkössége (a rendelkezésre álló kapacásoka előre, üemezeen le kell kön) eseén s sor kerülhe alkalmazására. Nagy rendelkezésre állás bzosí, de drága. Állapofüggő karbanarás. A berendezések felülvzsgálaára a folyamaellenőrzés (eseleg gyáró, vagy erre specalzálódo szakcég álal végze ávfelügyele) alapján ndokolnak űnő dőponokban, körben kerül sor. A javíások erjedelmé a felülvzsgálaok (a berendezés állapoáról rendelkezésre álló smereek) alapján haározzák meg. Gyakran kockáza elemzéssel s kegészül, amkor a felülvzsgálaok eredménye alapján a várhaó üzem események bekövekezés valószínűségé s mérlegelk a javíások mérékének megállapíásához. Bzonyos nem, vagy nem kellő bzonsággal ellenőrzheő, krkus szerkeze elemeknél (például mérőműszerek, bzonság jeladók, sb.), vagy redundáns szerkeze elemeknél (amelyek meghbásodása a főberendezés rendelkezésre állására, bzonságára nncs haással és kövekezménykárokkal nem kell számoln) ovábbra s a ervszerű megelőző karbanarás kell alkalmazn, jóllehe az élearam khasználása ez eseben csak 60-80% [7.85]. A javíásokra, állapofüggő karbanarásnál s a meghbásodások, kesések, lleve veszélyes üzemállapook bekövekezése elő kerül sor, ugyanakkor a khasználás elérhe a 80-95%-o. Jelenleg nagyobb berendezéseknél ez eknheő az álalános gyakorlanak. Előfeléele a krkus szerkeze elemek megbízhaó kválaszása, ezek gyárás, szerelés, üzem ala gondos ellenőrzése, felügyelee és az üzem génybevéelek nyomon köveése [7.85]. 30

306 Hbafüggő karbanarás. Felülvzsgálara, javíásra csak üzem hba bekövekezése eseén kerül sor, a meghbásodo alkarész khasználása 00 százalék. Élearamuk végén járó, eseleg kevese üzemelő (kevésbé versenyképes) berendezéseknél alkalmazzák. A szakrodalom [7.87], [7.00] az előbbek melle más (például a rendelkezésre állás alapú, mnmáls aralék alkarész készlere örekvő) sraégáka s smere, ezek azonban az előbb, alapveő sraégák részének, ovábbfejleszésének eknheők. Inézkedések a khasználás függvényében: Mn emlíeük, az állapofüggő karbanarásnál az nézkedéseke a berendezések folyamaellenőrzése, ávfelügyelee alapján valószínűsíe állapoa haározza meg. Az egyes felügyele haóságok, gyárók, szakma esüleek gyakorlaa, állásponja a különféle jellemzők megíélésben elérhe. A szerző apaszalaa alapján, Európában a legszélesebb körben elfogado gyakorlanak a TRD 508 [8], lleve az ez alapján kdolgozo egyéb előírások eknheők. Az eljárás a khasználás ényezők dőbel válozásának függvényében a kövekezőke javasolja: a) Amennyben az E eredő khasználás ényező a 60%, lleve E n válozó génybevéelek ma khasználás ényező az 50% éréke meghaladja, endoszkópos, lleve roncsolás menes repedéskereső vzsgálaoka (például mágneses repedéskereső vzsgála, fesékdffúzós vzsgála, ulrahang vzsgála, felüle szöveszerkeze vzsgála) kell végezn. A vzsgálaok dőközé, erjedelmé eseleges repedések megjelenéség, lleve a maradó felágulás %-os érékének eléréség nem kell megválozan. b) Az E eredő khasználás ényező a 00%, érékének elérésé köveően a vzsgálaok erjedelmé meg kell növeln. A vzsgála dőközöke nem kell lerövdíen, ha nncs repedés, valamn az E válozó génybevéelek és az üzemdő ma elhasználódás jellemző E ma khasználás ényezők 00% ala vannak. c) Ferres acéloknál, 5 évnél faalabb berendezések eseén a válozó génybevéelek, lleve üzemdő ma khasználás ényezők 00 százalékos érékének elérése eseén s el lehe eknen a vzsgála dőközök rövdíésől, amennyben az elvégze hbakereső vzsgálaok alapján a károsodás ényleges méréke, és a kövekező rendes felülvzsgálag erveze üzemmene az leheővé esz. A maradó nyúlás %-os érékének elérése eseén s az a) ponban vázol vzsgálaoka kell elvégezn, a vzsgála dőközök szükség szern rövdíésével. Az előbb óvaosság ndokol, mvel az E -ra kadódo érékek érékelésénél nem szabad elfelejen, hogy a hőmérsékle mérésénél elkövee ±5 C hba %, a feszülség meghaározásának ±0 % ponalansága %, míg a n B / x / aramszlárdság ényérékének ábláza középérékől való elérése önmagában -4 szeres elérés eredményezhe E számérékében [7.95]. Erre s ekneel, a végső dönés mndg anyagszerkeze vzsgálaok alapján kell meghozn. Egy órá üzemel berendezés frssgőz (50 bar 530 C, 0 CrMo 9 0 anyagból ndukcós hajlíással) és újrahevíe gőz (0 bar, 530 C, 3 CrMo 4 4 anyagú, három lemezből hegesze) vezeékéből kve könyökökön elvégze kúszásvzsgála alapján például 30

307 Meghbásodás valószínűsége megállapíoák [7.9], hogy az anyagok szívóssága kövekezében a 3 CrMo 4 4 anyagú könyök még 000, a 0 CrMo 9 0 anyagú könyök még 8000 órá üzemelhene az %-os kúszáshaár eléréség. A replka vzsgálaok a felüleen a, az anyag belsejében csak besorolás oszályú mnősíés (7.. ábláza) adak. Megbízhaóság alapú állapoérékelés: A módszer a hagyományos állapoérékelő eljárásoka valószínűségalapú megfonolásokkal egészí k, fgyelembe véve és számszerűsíve a kesés gyakorságo és a kesések haása. Amennyben a várhaó zavar kövekezménye a berendezés rendelkezésre állására nem gyakorolnak lényeges haás, a zavar megelőzésé szolgáló karbanarás programok csökkenheők, elhagyhaók. A módszer alkalmazása segí azonosían a legnkább érzékeny elemeke, és leheővé esz a beavakozások ezekre örénő összponosíásá [.3]. Kockáza alapú állapoérékelés: A berendezések állapoán, rendelkezésre állásán alapuló karbanarás sraégákól elérő, az állapofüggő sraégából ovábbfejlesze, a meghbásodások valószínűségé és kövekezménye együesen érékelő, gőzvezeékekre, csővezeékekre kdolgozo elgondolás smere [7.90], lleve [7.3]. A módszer, a szerkeze elem ény állapoa és az üzem gyakorla alapján várhaó releváns károsodás mechanzmus érékelésével, a kövekező események bekövekezésének valószínűségé számszerűsí: rdegörés nem észlel repedés kövekezében, kúszás kövekezében bekövekező repedés és kscklusú kfáradás kövekezében bekövekező repedés vagy kúszás és kscklusú kfáradás együes haása kövekezében bekövekező repedés, repedésknyílás cklkus erhelés, hősokk haására.,0e+00,0e-0 Igen nagy kockáza,0e-0 Nagy kockáza,0e-03 Közepes kockáza,0e-04 Alacsony kockáza,0e-05,0e+0,0e+03,0e+04,0e+05,0e+06,0e+07 Kövekezmények ( ) 7.8. ábra Kockáza márx [7.90] Az egyes események valószínűsége alapján számío, eredő meghbásodás valószínűség melle kszámíásra kerül a meghbásodás kövekezményenek (mn a személyze, környeze veszélyezeése, kárelháríás, gazdaság veszeség és más a ársasággal kapcsolaos kockázaok) kölsége s. Az érékelés a szerkeze elem, berendezés működeheősége szemponjából való, fonosságá s fgyelembe vesz. A kadódo eredmények a 7.8. ábrán vázol kockáza márx alapján érékelheők. Az elfogadhaónak aro, megengedheő meghbásodás valószínűség alapján meghaározhaó a felülvzsgálaok gyakorsága s. Az elemzéseke a leheséges kockázaok mérlegelésével öbb sznen végzk: először az egyes elemek, génybevéelek mnőség áeknése alapján készík el a kockáza márxo, amelye a kövekező lépésben egyszerűsíe mennység elemzéssel ponosíanak, és ez 303

308 alapján készül el a krkusnak aro elemekre a részlees mennység (kesés valószínűségeke, kövekezményeke s számszerűsíő) érékelés [7.89]. Szakérő állapoérékelés: Ennek során a berendezés üzem apaszalaa (elválozások, meghbásodások, számío érékek), a korább külső, belső felülvzsgálaok, anyagvzsgálaok eredményenek érékelése, valamn az állapoo befolyásoló üzem adaokkal elvégze khasználás ényező számíások alapján, részlees (megbízhaóságra, meghbásodás hajlamra, veszélyesség poencálra, rendelkezésre állásra gyakorol haásra kerjedő) érékelő kérdőívek felhasználásával, a belső vagy külső szakérők, állapo és kockáza szern oszályozhaják az egyes szerkeze elemeke [7.89]. Az üzemzavar-érzékeny elemek azonosíhaók, és a kövekező csak a krkus állapoú, és a rendelkezésre állás szemponjából legnagyobb jelenőségű elemekre összponosíó vzsgála program megervezheő ábláza [7.9] Vzsgála módszerek Alkalmazás leheőségek Endoszkópa A kamrák, befecskendezés helyek csőcsalakozások belső erenek megeknése. Helyszín anyagvzsgála Keménységmérés, meallográfa, szöveszerkeze vzsgála. Vzuáls vzsgála Erózó, korrózó, kopás ellenőrzése. Felüle repedéskereső vzsgálaok Mágneses repedéskeresés, lleve fesékbehaolás (fesékdffúzós) vzsgála, öbbek közö varraokon, makro repedések, repedésnyomok, lleve az öregedés kmuaására. Térfoga vzsgálaok Ulrahang-, röngen-, örvényáram vzsgálaok varraok, gyárás, szerelés hbák helyének, mérékének, lleve kfáradás nyomok megállapíására. Innovaív eljárások [7.0] Ulrahangos lamnográfa az anyagszerkeze homogenásának mérésére, öregedésének megíélésére [ ]. Ávlágíó radográfa repedések megállapíására. Kúszás alakválozás mérése nyúlásmérő bélyegekkel. Felülvzsgálaok: Az előbbek alapján a bzonságos működés előfeléelé a rendszeres dőközönkén elvégze, smélődő felülvzsgálaok jelenk. A felülvzsgálaok külső és belső vzsgálaokból állnak, és a berendezés első üzembe helyezése elő s köelező elvégzésük. Az élearam szemponjából a belső felülvzsgálaoknak van jelenősége. Ezek álalában szemrevéelezésből, valamn kegészíő vzsgálaokból, mn falvasagság mérés, felágulás mérés, vagy repedéskereső vzsgála állnak (7.9. ábláza). A szemrevéelezés során mnden szerkeze elem külső, és amennyben leheséges, belső felüleé s ellenőrzn kell, különös gondo fordíva a legnagyobb génybevéelű szerkeze elemekre (például kazándob, vízleválaszó edény, lleve az E >60% khasználás ényezővel jellemezheő elemekre), valamn részleekre (például: gámezők, furaperemek, külső és belső hegeszés varraok, búvólyuk környezee, görbüleek, meglévő mélyedések és hbák, felfüggeszések, aláámaszások, csőívek, csőcsalakozások), az eseleges belső lerakódásokra, szabad hőágulás leheőségekre. Csöveknél kúszás károsodások elsősorban a külső, míg szerelvényeknél hőlökésből, válozó génybevéelből adódó károsodások a belső felüleeken lépnek fel [7.86]. Ez a belső felülvzsgálaoknál fgyelembe kell venn. Amennyben felmerül a meghbásodás gyanúja, kegészíő vzsgálaoka, mn például ulrahangos repedéskereső vzsgála, röngenezés, águlásmérés, felüle repedésvzsgála, anyagvzsgálaok, lerakódások kéma vzsgálaa, s kell végezn. A vzsgálaok 304

309 erjedelmé a vonakozó szabályzaok (például TRD [8], [7.88]) részleezk. A gyárók felülvzsgála programoka dolgozak k [7.05]. Az egyes repedés kereső eljárások érzékenységének haáréréke a ábláza foglalja össze ábláza [ ] Eljárás Szélessége (mm) Repedés Hossza (mm) Mélysége (mm) Megjegyzés Szemrevéelezés 0,,0 Felüle előkészíeségéől, opka segédeszközökől függően. Fesékdffúzós vzsgála 0,0,0 0, Felüle előkészíeségéől függően. Mágneses (reszelékes) repedéskereső vzsgála 0,0 0,5 0, Csak mágnesezheő anyagoknál, mágnesezésől, megvlágíásól függően. Mágneses (ndukcós) 0,0,0 0, repedéskereső vzsgála Ulrahang vzsgála 0,0,0 0, Vsszaverődés feléelekől függően. Röngen vzsgála 0,03 5,0 0,3 Anyagvasagságól függően. Nem arozk a hagyományos érelemben ve hbakereső vzsgálaok közé, de kell emlíés enn a hang emsszós eljárásokról. Kéféle gyakorla alkalmazása erjed el. A nyomáspróbák során, a nyomásaró edényekre felszerel érzékeny mkrofonok álal felve zörejek alapján 0,00 mm-es méreű, akív erjedő repedések s kmuahaók [7.94]. Az eljárás alkalmazása különösen új kazándobok első nyomáspróbájánál, lleve használ kazándobokon végze javíások uán ndokol [7.99]. Az üzemelő berendezéseken alkalmazo hang emsszós (zajvzsgáló) eljárásoknál, a berendezés különböző részen elhelyeze mkrofonok, rezgésérzékelők álal felve jelek elemzése alapján ks mennységű szvárgások s kmuahaók, és ezzel súlyos üzemzavarok előzheők meg [7.4], [7.04]. Karbd Repedés Karbd Repedés Csszolás, pácolás Lenyomakészíés (kemény alaplapon lévő műanyag fólával) Lenyoma vzsgálaa (fénymkroszkóppal, bevonás uán raszer elekronmkroszkóppal) ábra Lenyomakészíés, vzsgála [7.93], [7.95] Szöveszerkeze vzsgálaa: A szöveszerkeze elválozások (degradácó) vzsgálaa az úgyneveze lenyomaos (replka) módszerrel, és a lenyoma képek 7.. áblázaban bemuao, oszályokba sorolásával leheséges [7.93, 7.95]. Korábban az előkészíe fémfelüle helyszín fémmkroszkópos vzsgálaá s alkalmazák, ez azonban nehézkessége, uán-ellenőrzheőségének hánya kövekezében eljesen kszorul a gyakorlaból. A vzsgálaoka álalában elégséges az anyagok külső felüleén elvégezn, mvel a járulékos (elsősorban hajlíó) génybevéelek kövekezében a gyakorla apaszalaok alapján a kúszás és a károsodás a külső felüleeken gyorsabb. Eseenkén azonban (nagyobb mangánaralmukból adódóan, ksebb aramszlárdság jellemzőjű hegeszőanyagok felhasználásakor) a kúszás károsodás elsősorban a fal belsejében alakulha k [7.06]. A lenyomakészíés vázlaá a ábra muaja 35. A mkroszkópos vzsgála 35 A vzsgáln kíván felülee a szennyeződésekől, oxdréegől meg kell szían, az köveően polírozn kell. A pácol felülere egy, kemény alaplapon fekvő előzeesen oldószerrel nagyon puhává 305

310 során a 0,- μm méreű karbdszemcsék, pórusok, néhány mkron nagyságú repedések s érzékleheők. A khasználás ényező és a szöveszerkeze válozása közö a rendelkezésre álló adabázs alapján egyérelmű összefüggés még nem állapíhaó meg [7.]. A lenyomaos módszerrel örénő öregedésvzsgála megbízhaó képe ad a szöveszerkeze állapoáról, ugyanakkor a ma, felgyorsul vlágban lassúnak és drágának űnő eljárás. Helyeesíésére, az anyagok homogenásának roncsolás menes vzsgálaára a hang erjedés sebesség válozásának mérése adha leheősége [7.9-9]. A még fejleszés ala álló ulrahanglamnográfa, a hang erjedés sebesség relaív válozásának érékelése alapján mnősí az anyag károsodásá. Megkülönbözeheőnek űnk a károsodás oka s. A [7.9] közlemény például különböző berendezésekben üzemel X0CrMoV- anyagból készíe főgőzvezeékek vzsgálaa alapján megállapíoa, hogy nagyobb hőmérsékleen örén üzemeleés haására bekövekező, szöveszerkeze elválozással nem járó öregedés eseén a hang sebessége az öregedés mérékével növekszk, lleve kúszás (üregek megjelenésének) haására a hang sebessége csökken. Referencakén, a hbahelyek megalálásához mndg a nagyobb hangsebességgel jellemezheő, már üzemel anyagon mér hangsebessége kell használn. E melle más eljárásoka (mágneses vselkedés, hővezeőképesség válozása) s vzsgálnak, azonban ezek s csak kísérle fázsban vannak [7.96]. Felágulás mérése: A felülvzsgálaok során a kúszás hőmérsékle arományban üzemelő csővezeékeken, kamrákon rendszeresen ellenőrzn kell a kúszás ( ) nagyságá. Az ellenőrzés a szerkeze elemre, új állapoban, felhelyeze mérőjelek közö ávolság válozásának (felágulásának) mérésével örénk. A szokásos megoldásoka a ábrán vázoluk. A hagyományos megoldás (a) részle) az úgyneveze meserdarabra (amelynek méree, összeéelé, szlárdság, szöveszerkeze jellemző s ellenőrzék beépíés elő) felhegesze hőálló, keményfémből készül mérőüskék közö ávolság nagyjavíásonkén ellenőrzése. A mér érékek alapján a kúszás sebesség kszámíhaó, a kúszásgörbe (7.. ábra) felrajzolhaó. Meserdarabra hegesze mérőüske Ponhegeszéssel felerősíe mérőjelek Lenyoma vzsgáló hely Csőre erősíe mérőelem C C Kondenzáor a) Mérőüskék ellenőrzése b) Lenyomaok ellenőrzése c) Kapacásválozás mérése ábra Felágulás mérése [ ] A ponhegeszéssel felerősíe mérőjelek alkalmazása (7.84. ábra b) részle) a szöveszerkeze válozás és a felágulás együes vzsgálaá esz leheővé [7.97]. Az új állapoban 0 mm ávolságra elhelyeze mérőjelek ávolodásá s rögzík a lenyomaon, így a kúszás a lenyoma laboraórumban örénő mérésével nagyon e műanyagfólá kell rászorían és meg kell várn a fóla kszáradásá, megkeményedésé. Lefejés uán a felüle negaívja áll rendelkezésre. amely fémmkroszkópon, arannyal való gőzölés uán raszer elekronmkroszkópon vzsgálhaó. 306

311 ponosan meghaározhaó. A felülere 0 mm ávolságra rögzíe mérőelemek közé beépíe kondenzáorlemezek (7.84. ábra c) részle) közö ávolság válozása (a kalakíásól függően növekedése, csökkenése) kövekezében megválozk a kapacás, amelyből előzees helesíés köveően a kúszás nagy hőmérsékleen s ponosan és folyamaosan számíhaó. A mérés a folyamaellenőrzésbe s negrálhaó [7.98]. Mnavéel: A gyár hőkezelés köveően, lleve meghbásodások eseén gyakran szükséges mnavéel a kazándobok anyagából. A különféle vzsgálaokhoz szükséges mnák a fal ( 6 mm belső ámérőjű) koronafúróval örénő áfúrásával nyer furamagból állíhaók elő. 70 mm-es falvasagság eseén például darab (Φ6*30 mm méreű) szakíó próbaes melle 0 darab Charpy V vzsgálahoz alkalmas próbaes készíheő [7.99]. Az üőmunka vzsgálahoz szükséges próbaesek nagyobb számá a dob öregedésé jól jellemző ámene hőmérsékle meghaározásának génye ndokolhaja. A próbaeseke a dob hosszrányára merőlegesen, a belső, külső felüleekkel párhuzamosan kell kmunkáln, így a vzsgála eredmények az anyag nagyobb génybevéelű, érnőleges rányú jellemző adják. Lemunkálás megfogáshoz Tömíés Dobfal Szellőzeő fura Gömbfelüle Lemunkálás megfogáshoz ábra Lezáró gomba [7.99] A nyílások a fura körül belső, külső síkfelüle kmunkálásával, furaperemek kellő sugárral (~4 mm) örénő lekerekíésével, úgyneveze gombával zárhaók le (7.85. ábra). A gyakorlaban különféle gombaalakok erjedek el [7.84], [7.99]. A gomba anyaga régebben álalánosan 6Mo3 vol, újabban a ömíő erő növelheősége érdekében CrMoV5-7. A ömíés korábban (-4 mm vasagságú) klágyío acéllemezből készül, újabban a nagynyomású ömíésekhez szokásos ömíőanyagokból előállío, vékony ömíő lemez alkalmaznak. Az ellendarabon levegőzeő furao kell kalakían, hogy a ömíés eseleges ömörelensége eseén a gombafej ala ászvárgó kazánvíz okoza korrózó [7.99] megelőzheő, a szvárgás szemrevéelezéssel felderíheő legyen. Eljárás gyárás varrahbák eseén: Kazándobok belső vzsgálaa során fellel gyárás varrahbák eseén a hegeszés varraoknál előforduló beégéseke, felüle egyenlőlenségeke, gyökhbáka k kell köszörüln. A köszörülés uán vsszamaradó felüle egyenlees ámenee bzosíson. Eljárás repedések eseén: Amennyben a felülvzsgálaok alkalmával, kazándobokon, kamrákon, csővezeékeken, szerelvények csalakozó varraan repedés alálnak, a repedés méreéől és az anyag állapoáól függően, az alábbak szern kell eljárn: 307

312 A vzsgálaok körének, mélységének bővíésével gondosan ellenőrzn kell, hogy nncsenek-e ovább, eseleg a felülere k nem fuó repedések. A leheő legjobban meg kell állapían a repedés(ek) méreé. Ksebb méreű repedések eseén, az anyag ényleges állapoának smereében, számíásokkal ellenőrzn kell, hogy a repedések kmunkálhaóke az akár csökkene paraméerekkel örénő ovábbüzemeleés érdekében. A számíásoka véges elemes módszerrel, egyszerűbb eseekben a gyengíések számíásánál alkalmazo erhelés-eherbírás összehasonlíó eljárással (7.37 képle alapján) lehe elvégezn. A szerkeze anyag ényleges állapoának, szlárdság jellemzőnek megsmerése érdekében, szükség szern, anyagmná kell kvenn a repedéssel érne lemezből. A használ anyagokon végze vzsgálaokból nyer eredmények felhasználásánál óvaosan, az üzemeleők, gyárók álal szerze apaszalaok fgyelembevéelével kell eljárn [7.08]. Az elemzések megbízhaó elvégzésének előfeléele a szerkeze, gyárás, szerelés alapadaok, üzem, karbanarás, korább felülvzsgála adaok megsmerése, érékelése. Ezek rendelkezésre állása érdekében mnden korább dokumenácó meg kell őrzn, mnden vzsgálao, számíás gondosan dokumenáln kell. A felár repedéseke k kell köszörüln. Ennek során gondosan kell eljárn, hogy a köszörülésből adódó hőbevel haására ébredő járulékos feszülségek károsíó haása megelőzheő vagy mnmáls legyen, ne kelekezzenek újabb felüle repedések. A felülefnomság olyan legyen, hogy a megkíván roncsolásmenes repedéskereső vzsgálaok megbízhaóan elvégezheők legyenek. Az elávolíás köveően repedéskereső vzsgálao kell végezn, hogy eljes körűen megörén-e a kmunkálás. Repedés semm körülmények közö sem maradha vssza. Repedés aralmazó dobo, csöve nem szabad üzembe venn. Nagyobb méreű repedések eseén az elávolíásra marás, gyalulás s alkalmazhaó. A furaok éle le kell kerekíen. Szükség eseén, a dob, vagy más szerkeze elem cseréjének előkészíéség a berendezés nagyobb mérékben gyengíe kereszmeszeel, kellően csökkene (a [7.84] közleményben smeree eseben például 33 bar helye 87 bar) nyomással üzembe lehe venn. Ilyen eseben a repedések elávolíásá köveő nyomáspróba során a repedés elávolíására kmunkál rész környezeében ndokol az alakválozások ellenőrzése nyúlásmérő bélyegekkel, mnd a belső mnd a külső felüleeken. Amennyben a köszörülés, kmunkálás eredményekén a gyengíés olyan mérékű lesz, hogy a vsszamaradó kalakíás az üzemeleés kockázaja, és a szerkeze anyag állapoa az leheővé esz, a hbák felárásá, kmunkálás köveően az elávolío anyag felölő hegeszéssel örénő pólása s leheséges. Ehhez megfelelő varraalak kalakíására, a dob előmelegíésére, előmelegíe állapoban örénő felölő hegeszésre, uólagos hőnarásra, hőkezelésre s szükség van [7.99]. A hegeszéssel örénő javíáshoz mnden eseben ndokol a szállíó, és a lemezeke, kovácsdaraboka, csöveke gyáró acélmű bevonása. A javíás köveően, az alakválozás nyúlásmérő bélyegekkel örénő ellenőrzésén úlmenően, a nyomáspróba során célszerű a hang emsszós ellenőrzés génybevéele s. Ezzel észlelheők és kzárhaók a felölés belsejében bekövekező eseleges mkro repedések. Mnden eseben meg kell állapían a hba oká, amely lehe gyárás, szerelés eredeű (elsősorban hegeszés varraoknál, azok ámene zónájában), konsrukcós hbából adódó (ámene domoknál, dobbeépíményeknél), 308

313 vízkezelés, kondconálás hányosságból eredő, különleges (úlnyomás, hősokk), vagy gyakran smélődő, nagy válozó génybevéel (kscklusú kfáradás) elődéző üzem esemény haása, eseleg korrózó. A vízelőkészíés, kondconálás, üzemvel úgy kell módosían, hogy a meghbásodás sméel bekövekezése kellő bzonsággal megelőzheő legyen. Eljárás megnövekede ámene hőmérsékle eseén: Az üzem hőmérsékleen bekövekeze öregedés haására az üőmunka éréke csökkenhe és előfordulha, hogy a felülvzsgálaok során kve anyagmnából készíe próbaesen, környeze hőmérsékleen mérheő érék a megengede érék alá csökken, az ámene hőmérsékle (7.5. ábra) megnő, az anyag elvesz szívósságá: A [7.84] közleményben bemuao eseben például a 6000 órá üzemel CuN 47 spezal anyagú kazándobnál az üőmunka az erede érék 0 százalékára csökken, a korabel előírások szern) elvár 35 J/cm ISO-V éréke csak 70 C-nál ére el. A [7.98] közlemény szern a üzemórá üzemel 5 NCuMoNb 5 anyagú kazándob anyagának üőmunka éréke 5-0 J-al ksebbek volak az erede érékeknél, am az ámene hőmérsékle mnegy 40 C érékű megnövekedésé jelenee. Ilyen eseben fennáll a veszélye, hogy a környeze hőmérsékleen végze nyomáspróba, vagy nagyobb nyomással végze ndíás során rdegörés kövekezk be. Ennek megelőzésére, az anyag rdeg vselkedésének arományában, az génybevéel korláozn kell. A veszélyes állapook elkerülésére, az érneek megállapodása alapján [7.0]: Mvel a örésmechanká megalapozó Pelln javaslaának fgyelembevéelével az NDT C hőmérsékleg az anyag csak a folyáshaár 8%-ág veheő génybe, a kazánformulával számíhaó álagos feszülség, a szokásos dobanyagokra az ndíás során, a gyengíelen dobban az 50 N/mm éréke, az ámene hőmérsékleből kndulva meghaározo ám falmeg megengede falhőmérsékle ala nem haladhaja meg Az ajánlás az ámene hőmérséklee, a Charpy V próbaesen mér, 35 J üőmunka érékhez arozó hőmérsékleel vesz azonosnak. Az előbb, megengede hőmérsékle fele, növekvő hőmérsékleel a nyomás növelheő. A később, módosío ajánlás alapján [7.03] az előbb, nyomás alá helyezésre vonakozó korláo enyhíeék, 7 J üőmunka érékhez arozó ámene hőmérsékle plusz 40 C falhőmérsékle fele nncs szükség különleges nézkedésekre. A megnövekede ámene hőmérsékleel rendelkező kazándobokon a hegeszéseke leheőség szern kerüln kell. Amennyben mégs szükség van hegeszésre, csak előmelegíéssel, uólagos hőkezeléssel, megfelelő elekróda- és echnológa válaszással szabad elvégezn, és 36 NDT: Nl Ducly Temperaure, az a hőmérsékle, amelyen a hőmérsékle csökkenésének haására, a szerkeze anyagok vselkedésének válozása kövekezében, a szakíószlárdság egyenlő lesz a folyáshaárral. Muán ennek ponos meghaározása csak különböző hőmérsékleeken elvégze szakíóvzsgálaokkal leheséges, az energeka gyakorlaban e helye elsősorban az ámene hőmérséklee alkalmazzák. Az ámene hőmérsékle muán önkénesen megállapío mnmáls üőmunka érékhez arozk azonban nem azonos az NDT érékével. 309

314 keménységméréssel, roncsolás menes hbakereső vzsgálaokkal ellenőrzn kell. A kazándobo csak a vonakozó szabályzaokban meghaározo mnmáls üőmunka érékhez arozó ámene hőmérsékle fele lehe nyomás (beleérve a próbanyomás s) alá helyezn. A nyomáspróba megkezdése elő és befejezése uán a nagyobb génybevéelnek ke, lleve kényes helyeken gondos repedéskereső vzsgálaoka kell végezn. Szerkeze elemek cseréje: A rendszeres dőközönkén végze felülvzsgálaok eredménye alapján a szerkeze elemeke k kell cseréln (TRD 508 [8], [7.89]), ha: azokon nem javíhaó méreű, kúszás vagy kscklusú kfáradás kövekezében lérejö repedések vannak, a válozó génybevéelek, lleve üzemdő ma khasználás ényezők elérék a 00 százalékos éréke, és az előzőekben leír kegészíő vzsgálaok ellenére a veszélymenes üzem nem garanálhaó, az üzembe helyezés óa folyamaosan ellenőrzö szerkeze elemen lévő mérőhelyen a maradó felágulás elér a százaléko, az eredő khasználás ényező 60 százalékos érékének elérésekor, uólagosan kalakío mérőhelyen a maradó felágulás elér az százalék éréke. Az előbbeken úlmenően s a szerkeze elemek cseréje melle kell dönen, ha: azokon üzem génybevéelekből, vagy meghbásodásokból adódóan olyan maradó alakválozások jöek lére, amelyek a bzonságos üzeme veszélyezehek (például: szerkeze elemek nagyobb mérvű, egyenlőlen elmozdulása kazán állványza deformácója kövekezében, űzér robbanás, csősérülés ma fal-, cső-, csőköeg deformácó [7.07], csövek erózó, korrózó, kfúvás ma elvékonyodása, felágulása, elrdegedése, nem szíhaó elrakódása, sb.) az anyag állapoára, sérülések kerjedésére vonakozó felülvzsgálaok nem végezheők el megbízhaóan, a javíások (különösen hegeszések, kapcsolódó hőkezelések) nem végezheők el megbízhaóan, a javíás nem eredményezné a rendelkezésre állás elvár növekedésé, a csere, várhaó rendelkezésre állás javulásból adódó bevéel növekedéssel csökkene, kölsége ksebb a javíás (és a ovább eseleges meghbásodások) együes kölségénél. A dönések előkészíése álalában szakérők, anyagvzsgáló nézeek génybevéelével, eseenkén jelenős dőveszeséggel, kölséggel jár. Ezek csökkenésé, az üzemeleők dönésenek elősegíésé szakérő rendszerek 37 kdolgozása [ ], szélesebb körű alkalmazása ehe leheővé. Működés aralék, beavakozás opmáls dőponja: Olyan elválozások eseén, amkor a szerkeze elem állapoa nem gényel azonnal beavakozás, mndg felmerül, hogy mekkora a aralék a meghbásodásokg, mlyen lefolyás várhaó, 37 Számíógépes udásbázsok, amelyek alkalmasak a szakérők beáplál udásbázsá felölelő nformácók semm fgyelmen kívül nem hagyó feldolgozására, ezzel egy ado émakörben, a udás feladaok megoldására való felhasználására. 30

315 Falhőmérsékle ( C) < Eloszlás (db) mlyen kövekezményekkel lehe számoln. Ennek elemzésére, példakén, a 4. fejezeben már hvakozo, NUON holland vllamos ársaság HW8 jelű, 680 MW-os kényszerááramlású blokkja (6 bar, 540 C), X0CrMoV. jelű anyagból készül, klépő úlhevíő fokozaán végze vzsgálaoka, az azokból kndulva elvégze számíásoka, ezek alapján levon kövekezeéseke muajuk be [7.]. A úlhevíő és újrahevíő csövek mnegy 5%-án, specáls ulrahangos szondával, 9000 és üzemóránál elvégze magne réeg vasagság mérések, melyek eredményének eloszlásá a ábra muaja, jelenős réegvasagodás muaak üzemóra üzemóra Magne réeg vasagság (m) ábra Magne réeg vasagságának válozása [7.] A magne réeg s gáolja az onok dffúzójá, így összességében a nagyobb krómaralmú, ferres acéloknál az oxdácós folyamao, mn arra a 4.7. fejezeben rámuaunk, a parabolkus réeg vasagság növekedés jellemz. Az üzemdő függvényében számío réegvasagság növekedésből, a mér adaok alapján ellenőrzö réegvasagság növekedés sebesség állandóval, az álagos és maxmáls hőerheléssel, a ábrán vázol falhőmérsékle növekedés vol előre jelezheő Maxmáls falhőmérsékle ( C) Álagos falhőmérsékle ( C) Üzemdő (h) ábra Falhőmérsékle válozása az üzemdő függvényében [7.] A falhőmérsékle növekedés smereében leheőség van a várhaó élearam, szíás dőköz előrejelzésére s. Egy ado feszülség és falhőmérsékle eseén a várhaó eljes üzemdő a összefüggésekkel becsülheő. A valóságban az egyes csövek a űréshaárokon belül elérő anyagszerkezeűek, ényleges szlárdság jellemzők elérnek a névleges érékől, elérő falvasagságúak, elérő hőmérsékleen üzemelnek, elérő a képződö magne lerakódás, elérő ennek növekedés sebessége, ezér a kmerülés nem egy dőben, hanem vélelenszerűen, szórással fog bekövekezn, a legelső meghbásodások az álagos érékekből számíhaó 3

316 üzemdőnél sokkal korábban megjelenhenek. A hvakozo [7.] közlemény ennek kezelésére a várhaó üzemdő valószínűség alapú megközelíésé javasolja, oly módon, hogy a névleges falvasagsággal és a B / / aramszlárdság középérékével számíhaó üzemdőhöz 50 százalék, normál eloszlással közelíe kesés valószínűség, míg a 0%-al csökkene falvasagsággal és a aramszlárdság 0,8 B / / alsó haárérékével számíhaó üzemdőhöz 0,0 százalék kesés valószínűség arozzon. Így a összefüggések alapján, a ké jellemző ponhoz arozó, várhaó üzemdőke kszámíva, az eloszlás görbe lleszheő. Példaképpen, az 590, 600, 60 C hőmérsékleekhez arozó meghbásodás valószínűségek lefuásá a ábrán vázoluk. Válozó hőmérsékleen üzemelő szerkeze elemek eseén az s fgyelembe kell venn, hogy a ényleges üzemdő közvelenül nem hasonlíhaó össze egy ado hőmérsékleen örén, arós génybevéelből számíhaó, várhaó üzemdővel. Ezér a ényleges üzemdő az összehasonlíhaóság érdekében korrgáln kell, amelyre az üzemdő ma khasználás ényező (7.3 képle) felhasználásával van mód: egyenérékű 7.9 b (, m) b ( ak, m) ahol az üzemkezdeől vasagodó magne réeg ma folyamaosan b (, m) növekvő hőmérsékleel számío khasználás ényező, egyenérékű a [h] ényleges üzemdővel a ak falhőmérséklenél egyenérékű üzemdő [h], ( b ak, m) a ényleges üzemdőhöz arozó, a magne réeg vasagodás kövekezében kalakul ak falhőmérsékle alapján számíhaó álagos élearam [h]. A példában az 590 C falhőmérséklehez ~4650, 600 C falhőmérséklehez ~03800, 60 C falhőmérséklehez ~84550 ényleges üzemórá becsülünk. Ezekhez sorrendben ~8650, ~58400, ~9900 egyenérékű üzemóra arozk. Uóbbaka az azonos ak falhőmérséklehez arozó meghbásodás valószínűségekkel összeveve, becsülheő a várhaó kesés valószínűség (7.88. ábra), amely a magne réeg vasagodásával folyamaosan nő. Így a várhaó javíás kölségek, kesésekből adódó kár fgyelembevéelével megállapíhaó a szükséges beavakozások opmáls dőponja. Ez az ado eseben, egy opmáls dőponban a magne réeg elávolíására végrehajo savazás, vagy eljes csőcsere lehe. Míg az uóbbnál a folyama elölről kezdődk, savazás eseén csak az öregedés folyama ámene lassulása várhaó. Felveődhe auszenes csőanyag alkalmazása s. Ennél s számoln kell azonban a gyors magne réegvasagodással, és a külső réeg (4.9. ábra) hősokkok eseén bekövekező leválásával [7.3]. A belső korrózó melle mndg fgyelembe kell venn a külső erózó, korrózó haásá s, amely a cső falvasagság csökkenésében, ezzel a erhelő feszülség növekedésében jelenkezk. Ennek közelíése az előbbekhez hasonlóan végezheő, azzal hogy az egyenérékű 3

317 Meghbásodás valószínűsége üzemdő számíásához b (, m), lleve ( b ak, m) érékenek kszámíásánál, a hőmérsékle növekedése melle, a mérékadó feszülség növekedésé s fgyelembe kell venn. egyenérékű,0000 0, C 600 C 590 C 0,000 0,000 0, Élearam (h) ábra Meghbásodások valószínűségének válozása a felhőmérsékle függvényében A beavakozás opmáls dőponjá a kölség mnmum alapján lehe meghaározn. Az dőpon késleleése növel az üzemzavarok ma kesések és a meghbásodások javíásának kölségé, a csere elméleleg nullára csökken a kesések valószínűségé. Muán az üzemdő előrehaladával nő a kesések száma, meghaározhaó az az dőpon, amelyől kezdve a eljes csőcsere előnyösebbé válk az egyre növekvő számú keséshez kapcsolódó, egyed csőcseréhez vszonyíva. A savazás csak kellően kora dőpon eseén segí érdemben. Opmáls dőponjá a válozalan sebességgel növekvő kesések kezelésének kölsége, és a kesés gyakorság növekedés sebességének, savazás haására bekövekező lassulásából adódó megakaríás eredőjének, savazás kölségekkel örénő összeveésével lehe megállapían. Gyengébb mnőségű szerkeze elem beépíése: Muán a cserék során beépíe szerkeze elemek várhaó üzemdeje rövdebb lesz az eredeleg beépíe elemek üzemdejénél, a felügyele haóság egyeérésével, a beépíendő elemek jellemző, (ksebb aramszlárdság, ksebb falvasagság) az azonos várhaó élearam fgyelembevéelével, elérhenek az eredeleg beépíeől. Törésmechanka alkalmazása: Az előzőekben hangsúlyozuk, hogy smer, a szokásos vzsgála eljárásokkal kmuahaó repedés az sméel üzembe helyezés elő kazánoknál nem maradha vssza. A repedéseke k kell csszoln, fel kell ölen, vagy a szerkeze eleme k kell cseréln. Elvleg a örésmechanka felhasználása leheősége adna arra, hogy kvéeles eseekben a berendezéseke smer repedésekkel s a szükséges felülvzsgála dőponoka meghaározva üzembe vegyék [7.4]. Ehhez azonban szükség lenne a örésmechanka jellemzők (például a K Ic feszülségnenzás ényező) üzem hőmérsékleen, (elgőzölögeő rendszer kvéve, kúszás arományban) örénő smereére. Ilyen, megbízhaóan felhasználhaó alapadaok azonban, a könyv összeállíásának dején, nem állnak rendelkezésre. 33

318 Dönés selejezésről: Vízcsöves kazánoknál meghbásodás, elhasználódás eseén mnden szerkeze elem póolhaó. (Elméleleg nagyvízerű kazánok eseén s, de a kazánköpeny cseré génylő sérülése eseén, gyakorlalag új kazán legyárásáról van szó.) Így egy berendezés selejezése elsősorban gazdaság kérdés: megérülnek-e a javíás kölségek a berendezés sméel üzembe helyezéséből, vagy sem. Ilyen elemzés elvégzése már az előrehalado korban lévő, elhasználódo kazánok váralan meghbásodása eseén s ndokol, hogy érdemes-e a kazán kjavíása, vagy javíás helye a kazán selejezése a gazdaságosabb megoldás. 34

319 8. Gőzkazánok üzemeleése Az előző fejezeekben áekneük a kazánípusoka, a konsrukcó, hő-, áramlás-, légechnka, szlárdság méreezés, üzem ulajdonságok fonosabb kérdése, a megbízhaó működés előfeléele, de nem foglalkozunk a berendezések üzemeleésével. Jelen fejezeben sem a ényleges üzemeleéssel foglalkozunk, csupán vázlaosan érnjük az üzembe helyezés, üzemeleés néhány kérdésé, hanem elsősorban az üzemeleő gyakorlaban felmerülő feladaok megoldásához kívánunk segísége nyújan. Az smereés nem eljes körű, a bemuaoakon úlmenően számos más kérdés s felmerülhe. Ezek, sajá apaszalaok hányában, a szakrodalom felhasználásával, szakérők bevonásával kezelheők. Az üzemeleeőkkel szemben alapveő elvárásoka a berendezések névleges eljesíményének arós szolgálaása, a megbízhaó és gazdaságos működés jelenk. Ezek melle, erőmű kazánok eseén újabban alapveő elvárás a gyorsan válozó pac gényekhez való alkalmazkodás érdekében a gyors ndíás, erhelésválozaás, leállás képesség. Mn az előzőekből s kűn, a ulajdonságok alapveően a ervezés, gyárás során dőlnek el, de az üzemeleőől függ, hogy a nap gyakorlaban a leheőségek mennyre kerülnek khasználásra. A folyamaok összeeek, az üzemeleő gondosságán, a beavakozások haásának előzees számbavéelén múlk, hogy a berendezések megbízhaóan, hosszú dőn kereszül, a felesleges kadásoka elkerülve, szolgálják ulajdonosaka. 8.. Üzembe helyezés, ndíás, leállíás, erhelésválozaás A formáls üzemeleő evékenység az üzembe helyezéssel kezdődk, a leendő üzemeleőnek azonban a konsrukcó, anyagok, beszállíók kválaszásában s szerepe lehe. Ajánlo a szállíó referencának, mnőségbzosíás rendszerének megsmerése, a főbb szerkeze elemek (például kazándob), vagy nagyvízerű kazánok eseén a kész berendezések gyár ávéelén való részvéel. A ma, beszállíókra, alvállalkozókra alapozo gyárás rendszerek eseén, gyakran ndokol lehe a szállíó beszállíónak ellenőrzése s. A berendezések megrendeléséhez, ávéeléhez különféle rányelvek (például [8.-8.5]), lleve a haályos műszakbzonság szabályza [8.6] nyújhanak segísége. A vevő elvárása, az eseleges később vák megelőzésére, a szállíás szerződésben eljes körűen ndokol rögzíen. Táprendszer, ápszvayú: A segédrendszerek közül már a kválaszás során a venláorok, szvayúk jellemzőre, szabályozhaóságára, beépíésére kell különösen ügyeln. Elégelen eljesíményük, rezgések, eseleges kopásuk, korrózójuk sok gondo okozha. A venláorokkal szemben elvárásoka a 6.. fejezeben smereük, így jelen fejezeben csak ápszvayúkra érünk k. A áprendszernek, a kazán gőzfejleszéssel azonos nagyságú, folyamaos vízuánpólása melle a gőzhőmérsékleek szabályozására szolgáló befecskendezések gényé s k kell elégíen (8.. ábra). A ápszvayú nyomómagasságának megállapíásánál a gőznyomás és a kazán nyomásveszesége melle a 8.. ábrán vázol nagynyomású ápvíz előmelegíők és a szabályozószelep nyomásveszeségé, valamn a bzonság szelep működésekor fellépő ámene nyomásnövekedés s fgyelembe kell venn. A szállíóképességnek 35

320 Befecskendezés Újrahevíő befecskendezés a kazán eseleges úlerhelése eseén jelenkező gényeke s k kell elégíen. A szabályzaok (például TRD 40 [8]) álalában az alább elvárásoka 47 rögzík (8.. ábra). A ápszvayúnak alkalmasnak kell lenn: a bzonság szelep működése eseén kalakuló dobnyomás (kényszerááramlású kazánoknál klépőnyomás) ellenében, a kazán névleges eljesíményének megfelelő közegmennység szállíására. Az engedélyezés nyomáshoz képes öbblenyomás, a énylegesen beépíe bzonság szelepre vonakozó adaok hányában, 0%-al kell fgyelembe venn. Amennyben a folyamaos leszapolás (kényszerááramlású kazánoknál a cseppleválaszókból örénő vízelvezeés) mennysége az 5%-o meghaladja, a ápszvayú szállíóképességé megfelelően növeln kell. a kényszerááramlású kazánoka kvéve, a kazán (gyűjősínes kazánelep eseén a gyűjősínre kapcsol kazánok együes) 5%-os eljesíményének megfelelő közegmennység, engedélyezés nyomás ellenében örénő szállíására. Kényszerááramlású kazánok eseén elégséges az előbb feléel kelégíése. Táparály Tápfej 00 % 30 % Megcsapolás újrahevíő befecskendezéshez Mnmáls mennység szabályozó szelep Függelen hajás 8.. ábra Tápvízrendszer kapcsolása Amennyben a ápszvayú kesésekor a kazánba örénő hőbevezeés a üzelés azonnal leállíásával nem szüneheő meg (például rosélyüzelésű, flud üzelésű kazánoknál), legalább keő, függelen energaforrásról működee ápszvayú kell alkalmazn. Függelen energaforráskén elfogadhaó ké különböző vllamos gyűjősínre kapcsolás (amennyben valamelyk vllamos energa elláása mndg bzosío), vagy a vllamos hajású ápszvayúk melle, gőzhajású ápszvayúk beépíése. Különböző eljesíményű ápszvayúk eseén, az előbb szállíóképességre vonakozó köveelményeke, a legksebb eljesíményű egységnek s k kell elégíen. Blokk kapcsolás eseén, amennyben a nagyobb eljesíményű ápszvayú kesése eseén a üzelés auomakusan vsszaszabályozásra kerül, elégséges a kazán névleges eljesíménye 50%-ának megfelelő, ksebb szállíóképességű ápszvayú beépíése. Az előbbeke fgyelembe véve, dobos kazánoknál a ápszvayúnak a névleges eljesíményhez arozó szállíóképességnél, a ápfej elő p [bar] nyomás legyőzéséhez szükséges szállíómagassággal kell rendelkezn. A sz p nyomás a sz 47 A könyv összeállíásának dején haályos haza szabályozás [8.6] enyhébb köveelményeke ír elő. 36

321 Nyomás (bar) p sz, p p p p 8. eng e képleel számíhaó (8.. ábra, ahol a kazán elő megjelölés a ápszelep nyomásveszesége nélkül, míg a ápfej elő megjelölés az uóbb beszámíásával meghaározo éréke jelöl). Előbb képleben p a kazándob engedélyezés (méreezés) nyomása [bar], (amely a várhaó eng nyomásngadozásokra ekneel, a bzonság szelep megszólalásának megelőzésére, ks mérékben nagyobb az üzem dobnyomásnál), nyomásveszeség a ápvíz előmelegíőben [bar], p e p ne nyomásveszeség a nagynyomású ápvíz előmelegíőkben, a csővezeékeke, szerelvényeke s beleérve [bar], (csak erőműv kazánoknál), nyomásveszeség a szabályozó szelepen [bar]. p sz ne sz Engedélyezés nyomás Nyomás ápfej elő Nyomás kazán elő Nyomásveszeség ápvíz előmelegíőkben Kazán elő nyomás Dobnyomás Gőznyomás Kazáneljesímény (%) 8.. ábra Tápszvayú munkaponja Uóbb nagysága a psz ( Q / kv ) 8. 0 összefüggésből adódk, ahol Q A kazán névleges eljesíményének megfelelő érfogaáram a ápszelepen [m 3 /h]. k v A szelepek kalakíására jellemző, a szelepnyás függvényében válozó paraméer, száméréke az bar nyomáseséshez arozó érfogaáram [m 3 /h]. A szokásos ápszelepek jelleggörbéjére ekneel, a névleges eljesíményre végze számíásoknál álalában a 85% nyáshoz arozó éréke veszk fgyelembe. A [8.7] rodalom alapján 30%-al úlméreeze szabályozószelep alkalmazása szokásos. Az ugyanabból a gyárás sorozaból származó szelepek jellemző s elérhenek egymásól, ezér egyenkén mérés eredmények megadása s elvárhaó a szállíókól. A ápszelepen ááramló víz sűrűsége [kg/m 3 ]. 0 A víz sűrűsége a k v érék meghaározására végze mérésnél [kg/m 3 ]. Kazánechnkában álalában 0 =000 kg/m 3 érék veheő fgyelembe. A sűrűség helye gyakran a k v érékhez arozó vonakozaás hőmérsékle kerül megadásra. Kényszerááramlású kazánoknál, p sz meghaározásához a p eng nyomás a kazán klépő csonkjára kell fgyelembe venn, és mnden sorba kapcsol fűőfelüle, 37

322 szerkeze elem nyomásveszeségé be kell számían. A fűőfelüleek nyomásveszeségénél az eseleges belső elpszkolódások haásá s mérlegeln kell. A ápszvayúk szívóvezeéke álalában a gázalaníós áparályhoz csalakozk, ahonnan elíe állapoú folyadéko szállíanak. Ezér a szívócső kalakíásánál kellő ráfolyás magasságo kell bzosían annak érdekében, hogy a ápszvayú szívócsonkján a úlnyomás, a szívócső és a szvayú elő szűrő nyomásveszeségének levonásával a várhaó legnagyobb szállíásnál s meghaladja a kavácó megelőzéséhez szükséges éréke. A kavácó elkerülésére nagyobb kazánoknál gyakran alkalmaznak előészvayú. Muán nagyon ks szállío mennységnél, a víz az áramlás veszeségek kövekezében a ápszvayúban felmelegedhene, és ennek kövekezében hely elgőzölgés (kavácó) alakulhana k, am a szvayú meghbásodásá eredményezhené, mndg ndokol a jelenség elkerüléséhez szükséges mnmáls vízáramo bzosíó, mnmáls mennység szabályozó szelep (8.. ábra) beépíése. Ez a szelep, a szvayú védelmére szükséges bzonság szelep feladao s beöl. Az áeresze folyadék a áparályba folyk vssza. Ksebb kazánoknál álalában kéállású (nyva, zárva) szelepe, nagyobb eljesímények eseén, folyamaos működésű szelepe célszerű alkalmazn. Uóbb szelep nyásának állíása a szvayú álal szállío eljes közegmennység alapján örénk. A valóságban, mn a 8.. ábra muaja a ápfej (a ápvízáram szabályozó szelepeke és az eléjük, uánuk beépíe elzáró szerelvényeke köveő, belépő kamra) a nagynyomású ápvíz előmelegíők uán helyezkedk el. A 8. képlenél alkalmazo felírásmódo az esz célszerűvé, hogy míg a kazánbel és a nagynyomású ápvíz előmelegíők nyomásveszesége a ömegárammal (kazáneljesíménnyel) négyzeesen válozk (8.. ábra), addg a ápszelep nyomásveszesége a szelepállásól s függ. A szvayú jelleggörbe és a kazán nagynyomású ápvíz előmelegíőkével együes jelleggörbéje közö, a kazánerhelés függvényében válozó nyomáskülönbsége a ápszelep nyomásveszesége egyenlí k. Ez érvényes a fordulaszám szabályozással elláo ápszvayúkra s. Kazánonkén álalában ké ápszelep alkalmazása célszerű: egy ksebb (30-50%) eljesíményű, úgyneveze ölőszelepé, és egy nagyobb, a kazán névleges eljesíményé meghaladó áereszőképességű szabályozó szelepé. A befecskendezések szabályozó szelepenek kválaszásánál a várhaó befecskendezés mennysége és a kazán vége felé növekvő nyomáskülönbsége s fgyelembe kell venn. A befecskendezendő mennység széles arományban örénő válozása ma, ez eseben s megfonolandó egy ksebb és egy nagyobb (a kazán eseleges elpszkolódására, a felüleek ervezenél nagyobb hőfelvéelére ekneel, az 5.4. ábrához arozó összefüggések alapján számío éréke meghaladó) eljesíményű szabályozószelep beépíése. A 8.. ábrán az újrahevíőhöz s keős szabályozószelep elrendezés vázolunk. Az újrahevíe gőz hőmérsékleének szabályozásához szükséges víz elvéele a ápszvayú megcsapolásáról örénk. A ksebb vsszahűő vízáram mennységre ekneel, gyakor egy szelep alkalmazása. Üzemeleő felügyele: A szerelés ala célszerű az állandó üzemeleő jelenlé. Egyrész a vevő mérnöke melle, az üzemeleő szakszemélyzee önállóan s fgyelemmel kísérhe a berendezés összeállíásá (különös ekneel a leggondosabb gyárás, előkészíés ellenére s mndg megjelenő helyszín szerelés 38

323 problémákra), másrész megsmerhe a berendezés később hozzáférheelen, vagy elakarásra kerülő szerkeze elemenek részlee s. A később üzem események kezelésénél ezek az smereek különösen hasznosak lehenek. A szerző apaszalaa szern elsősorban a csőívek ovalásara, helyszín hegeszések mnőségére kell gondo fordían. A leendő üzemeleő érdeke a eljes gyárás dokumenácó (rajzok, számíások, anyagvzsgála bzonylaok, eseleges maradék anyagmnák, gyárásköz bzonylaok, gyár és helyszín vzsgála bzonylaok, ényleges mére, falvasagság ellenőrzés dokumenumok sb.) összegyűjése, rendszerezése, az úgyneveze dokumenál mnőség [8.3] bzosíása. A kazán nyomásaró rendszeré az elakarás elő ház, majd az köveően haóság nyomáspróbával (7.5. fejeze) ellenőrzn kell. Uóbbhoz kapcsolódóan megörénhe a bzonság szelepek ellenőrzése, előzees beállíása s. A nyomáspróbához egyes aláámaszások, függeszések, csőszakaszok úlerhelésének megelőzésére deglenes ámaszások, függeszések s megengedheők, ezeke azonban a vzsgálao köveően el kell ávolían. El kell végezn a füsgáz-, levegőoldal ömörség próbáka s. Ezek skeressége eseén elvégezheő a kazánfalazás, a külső hőszgeelés, vegyszeres kazánszíás (4.6. fejeze) és elhelyezheő a kazán burkolaa. Üzembe helyezés: Az üzembe helyezés folyamaa a szállíó álal készre jelene részelemek, vagy berendezés előzees műszak vzsgálaával kezdődk. Ennek során ellenőrzésre kerül, hogy a készre jelene berendezés a erveknek megfelelően készül-e el, rendelkezésre állnak-e szükséges bzonylaok és a berendezés állapoa megfelel-e a szállíás megállapodásban rögzíeeknek, lleve a szokásos elvárásoknak. Az eredményes műszak vzsgálao a szerkeze elemek kézzel, majd ez köveően segédenergával végze működeése (forgaása, sb.), az úgyneveze mechanka próbák kövek. Ezek célja annak ellenőrzése, hogy a mozgó, forgó elemek akadályalanul, zajalanul mozognak-e, a szerelvények eljes működés arományukban működőképesek-e. A próbák során megörénhe az üközők, reeszelések beállíása s. Az üzem próbák a mechanka próbák során megvzsgál készülékek, részrendszerek arós működésének ellenőrzésére, eselegesen a szabályozók, védelmek előzees beállíására szolgálnak. Amennyben az előző próbák eredményesen lezárulak, sor kerülhe a berendezés első ndíására. Ennek célja egyrész a csak üzem közben elvégezheő beállíások, védelm ellenőrzések végrehajása, másrész a még szükséges kazánszíások (4.6. fejeze, [8.8]) megkezdése. Az üzemeleőnek az első ndíások során célszerű külön fgyelme fordían a kazán akadálymenes hőágulásának megfgyelésére, a mozgó aláámaszások fx ponhoz, lleve kamrák egymáshoz, kazándobhoz vszonyío elmozdulásának ellenőrzésére. Az üzem közben beállíások közül külön s k kell emeln a bzonság szelepek beállíásá, nyó-, záró nyomásuk ellenőrzésé, amelyre csak vízoldalról kszío kazánoknál kerülhe sor, mvel az eseleges szennyeződések megsérenék a szelepülés, így a szelep ömörelenné válna. Amennyben a szíások, beállíások, ellenőrzések eljes körűen megörének, sor kerülhe a kazán és kapcsolódó segédberendezése próbaüzemére. Ennek célja a szállíás feléeleknek megfelelő, folyamaos, zavarmenes üzem ellenőrzése. Időaramá álalában 30 napban a szállíás szerződés rögzí. A próbaüzem ala elvégezheő a kazán ávéel vzsgálaa (.3. fejeze). A próbaüzeme célszerűen 39

324 leállíás, belső, külső ellenőrzés köve az eseleges elrakódások, alakválozások felmérésére. Amennyben az állapofelmérés során nem alálnak elfogadhaalan elválozásoka, és a próbaüzem skeres, sor kerülhe a berendezés üzem géppé nylváníására. Előkészíés üzembe helyezéshez: Az első ndíás, lleve a kazán (víz-, füsgázoldal) belső erének megnyásá köveő ndíásoka megelőzően: Mndg ellenőrzn kell, hogy a felüleek szák-e, nem marad-e vssza degen anyag. A füsjáraok, kazándob, lleve nagyvízerű kazánoknál a kazánes csak ezen ellenőrzés köveően zárhaók le. Meg kell győződn a bzonság rendszerek (különösen vízállásmuaó, nyomásmérők, bzonság szelep, eseleges robbanó ajók), szerelvények, szabályozók, ellenőrző műszerek épségéről, működőképességéről. Az ndíás közvelen előkészíése gőzkazánoknál mndg az elgőzölögeő rendszer, ennek részekén a kazándob, vízleválaszó edény ölöségének ellenőrzésével kezdődk. Leüríe kazándob eseén a dob légeleníő vezeéké k kell nyn, és a kazándobo a ápvíz előmelegíő ölő vezeékén kereszül lassan fel kell ölen (célszerűen) a közepes vízszn -50 mm vízállásg. A felölés leheőleg előír mnőségű, gázalanío ápvízzel, a megengede hőmérséklehaárok bearásával kell végezn. A felölésre meleg-, forróvíz kazánoknál s különös fgyelme kell fordían. Gyakor, hogy a felölés nem gázalanío vízzel örénk, vagy leürül rendszer újrandíásánál levegő keveredk a hűőközegbe. Forróvíz kazánoknál a nyomásarás kesésekor a hűőközeg kgőzölöghe. Mndké jelenség súlyos üzemzavaroka dézhe elő (.3., 8.4. fejeze). Ezek megelőzésére a felölés még üzem közben leállások eseén s levegő bejuása eseén, a legfelső kamrákon, csővezeékek legmagasabb ponjan lévő légeleníő vezeékek szükség szern megnyásával nkább lassan kell végezn, és a beépíe ellenőrző szerelvények segíségével meg kell győződn a eljes felölés skerességéről. A begyújásra a kezelés uasíásban előíraknak megfelelően, a üzelőanyag elláó rendszer előkészíése és a füsjáraok kszellőzeése uán kerülhe sor. A üzelés bendíásá köveően ellenőrzn kell a berendezés ömörségé. Eseleges füsgáz szvárgás vagy kporzás eseén a kazán le kell állían. A berendezés első ndíásá álalában a szállíó vagy alvállalkozója szakszemélyzee végz. Az üzemeleő megfelelő haóság vzsgákkal rendelkező szakszemélyzee csak a kellő beanulás (erőműves gyakorlaban a helysmere vzsga leéelé) köveően vesz á az üzemeleés. Nagyobb berendezések eseében gyakor a szmuláoron végze, különleges üzem eseményekre s kerjedő képzés. A próbaüzem ala a szállíó képvselője állandóan vagy dőszakosan jelen lehe, ámogava, ellenőrzve az üzemeleő szakszemélyzeének evékenységé. Túlhevíők védelme: Gőzkazánoknál az elgőzölögeő rendszer felmelegedése ala, a gőzfejlődés hányában, az eseleges úlhevíő felüleeken nncs gőzáramlás. Hűés nélkül könnyen bekövekezhe a felüleek úlhevülése. Ennek megelőzésére, a úlhevíők ndíás ala védelmére, kéféle ndíás mód erjed el: A száraz ndíásnál a úlhevíők ndíás ala, úlhevülés ellen védelmé a úlhevíők elő füsgáz hőmérsékle (álalában ksebb, mn 600 C [8.9], 30

325 ennek bearásához a üzelés eljesímény) korláozásával érk el. Alkalmazhaósága függ a kazán kalakíásáól, a úlhevíők elhelyezéséől, anyagmnőségéől, a üzelőberendezés szabályozhaóságáól. A nedves ndíásnál a hdegndíás megelőzően a úlhevíőke felölk vízzel, amelye a úlhevíő védelme érdekében az elgőzölögeő rendszer felfűése ala, a úlhevíő kfúvaásához, megfelelő hűéséhez szükséges nyomás eléréség kerngenek, így a úlhevíő felüle ápvíz előmelegíőkén üzemelve elősegí az elgőzölögeő rendszer felmelegedésé. Modern erőmű, lleve hőhasznosíó kazánoknál álalában a száraz ndíás alkalmazzák, par kazánoknál gyakorbb a nedves ndíás alkalmazása. Meleg (leállás köveően álalában 4- óra közö) vagy forró (leállás köveően 4 órán belül) kazán ndíására nedves ndíás nem alkalmazhaó. Az ndíás a kazán kapcsolása s befolyásolja. Gőz gyűjősínre csalakozó kazánok eseén, a felfűés végállapoának lleszkedn kell a gyűjősín paraméerehez. Blokk-kapcsolás eseén, a gőzurbna vagy más felhasználó berendezés felmelegíése a kazán ndíásával összehangolan végezheő. A kazánszállíók, gyakorla apaszalaak, szmulácós vzsgálaak alapján, mndg javaslao esznek az opmáls (és bzonságos) ndíás folyamara. Közelíő számíások az egyes paraméerek haásának ellenőrzésére hagyományos módszerekkel s végezheők (például [8.9], [8.5]). Száraz ndíás: Az ndíás megelőzően k kell nyn a úlhevíő klépő kamrán lévő légeleníő vezeéke és a úlhevíő kamrákon lévő vízeleníő vezeékeke s. Be kell gyújan a üzelőberendezés, amelynek eljesíményé csak olyan mérékben szabad növeln, hogy egyrész a úlhevíők elő füsgáz hőmérsékle ne haladja meg a gyáró álal meghaározo, csőanyagól függő, C közö éréke, másrész a dob hőmérsékleválozás sebessége a megengede haáron belül maradjon. Muán a hőmérsékle növekedésével az elgőzölögeő rendszerben lévő víz kágul, a vízállás emelkedésének megelőzésére, a öbblee a dob üríő vezeékén le kell ereszen. Kazándob/ndíó edény Túlhevíőhöz Elgőzölögeő Kerngeő szvayú % 00 % Tápszvayúkól Leereszés szabályozó szelep Kerngés szabályozó szelep Vsszaáramlás szabályozó szelep Kgőzölögeő edény Táparályba Csapadékvíz kezeléshez 8.3. ábra Szabályozó szelepek (a szelepek elé/uán beépíe elzáró szelepek elhagyásával) A kazándob, kényszerááramlású kazánoknál az ndíóedény (8.3. ábra) vízsznjének szabályozása az üríő, recrkulácós vezeékekbe beépíe szabályozó szelepekkel leheséges. Indíás dőszakában a ápszvayú mnmáls eljesíménnyel (fordulaszám szabályozás eseén álalában a legksebb fordulaszámmal) üzemel. Dobos kazánok eseén a mnmáls vízáramo a ápvíz előmelegíő felüleek 3

326 hőfelvéele haározza meg: ezeken a felfűés előrehaladásával növekvő, a forrás megelőzéséhez szükséges mennységű ápvze kell ávezen. Gőzfejlődés hányában a kazándobból a víz, a dob üríő vezeékén kereszül, a áparályba s vsszavezeheő. Ekkor a dob vízsznjének szabályozása a vsszaáramlás, egyébkén a leereszés szabályozó szeleppel örénk. Kényszerááramlású kazánoknál az ndíóedény vízállásának szabályozása a kerngeő szvayú uán beépíe kerngés szabályozó szeleppel, lleve a öbble elvezeése, az üríő vezeéken kereszül, a leereszés szabályozó szeleppel, a kgőzölögeő edénybe leheséges. Újabb kazánoknál a kerngeő szvayú uán beépíe kerngés szabályozó szelepe elhagyják, a kerngeő szvayú maxmáls eljesíménnyel üzemel, a vízállás a leereszés szabályozó szeleppel szabályozzák. A gőzfejlődés megndulásakor a dob légeleníésé azonnal zárn kell. A forrás megndulásá köveően a gőzbuborékok egyre öbb folyadéko szoríanak k, ezér gyors vízsznemelkedésre lehe számían, a magas vízállás a kgőzölögeő edénybe örénő leereszés növelésével kell megelőzn. -3 bar úlnyomás elérésekor a úlhevíő légeleníő vezeéké zárn, kfúvaó vezeéké nyn kell. A úlhevíőkön ááramló gőzmennységnek leheőség szern meg kell haladn a névleges gőzáram 0%-á []. Erőműv kazánoknál a kfúvaó vezeéke a frssgőz, lleve az újrahevíe gőz vezeékekhez csalakozó nagy-, lleve ksnyomású redukálók helyeesík. Újrahevíéses kazánoknál a nagynyomású redukálón ááramló gőz az újrahevíő hdegág vezeékébe, onnan az újrahevíőbe kerül, bzosíva annak megfelelő hűésé. A úlhevíőkön (és újrahevíőkön) kereszül örénő gőzáramlás megndulásá köveően a üzelés eljesímény, ezzel a gőz nyomása és hőmérséklee növelheő. A üzelés eljesímény növelésénél mndg fgyelemmel kell lenn a kazándobra, úlhevíő kamrákra megengede hőmérsékleválozaás sebességekre. Gyűjősínre kapcsol kazánoknál a gyűjősínhez csalakozó gőzvezeék vízeleníő és kfúvaó vezeékének nyásával megkezdheő a gőzvezeékek előmelegíése s. A befüggesze úlhevíőknél (.3. ábra a)-b) részle,.33. ábra a), c) részle), száraz ndíás eseén, a kazán víznyomáspróbájá, nedves konzerválásá, vagy gőz kondenzálódásá köveően vsszamarad víznek a gőzáramlás megndulása elő el kell gőzölögn. Ezér a üzelés eljesímény e gőzfejlődés s fgyelembe véve kell szabályozn. A folyama ellenőrzésére, az oldalfal közelében lévő (legkevésbé fűö) csősorok csövebe, a haároló falon való álépés közelébe, hőmérőke kell beépíen []. A hőmérők az elgőzölgés ala a nyomásnak megfelelő, elíés hőmérsékle éréke muaják, majd az elgőzölgés befejeződésé köveően a hőmérsékle gyors növekedése lesz megfgyelheő. Ez alapján megállapíhaó, hogy fűőfelüle kszáradása megörén. A kelekeze gőz egy része a kazándob gőzerébe áramlk vssza, elősegíve a gőzér gyorsabb felmelegedésé. Függesző csövek Lehajlo úlhevíő csövek Vízeleníés 8.4. ábra Túlhevíők elvzesedése 3

327 Dobos kazánoknál, a száraz ndíásra erveze (vízsznes elrendezésű) úlhevíőknél s számían lehe a úlhevíők részleges elvzesedésére. Ennek oka, hogy a füsgázjáraokban elhelyezkedő úlhevíő felüleek a kazán leállíásá köveően még a füsgázjáraok lezárása eseén s gyorsan a dob nyomáshoz arozó elíés hőmérsékle alá hűlnek, és kondenzáorkén vselkedve, a dob vízerében lévő kazánvízből a folyamaosan csökkenő nyomás ma kgőzölgő közege smé lekondenzálaják. A folyamao a kazán füsgázjáraanak begyújás elő, köelező előszellőzeése s elősegí, így kedvezőlen eseben, még rövd leállások eseén s bekövekezhe kondenzácó. A kondenzáum a csőkígyók mélyebben fekvő részen gyűlk össze. Ez vízsznes elrendezésű úlhevíő felüleeknél s előfordulha, muán hosszabb üzemdő uán bekövekezhe a csövek hullámosodása (8.4. ábra) [8.0]. E ma az ndíásnál a úlhevíők vízeleníő mnden eseben k kell nyn. A csövekből a gőzáramlás megndulásakor a klépő kamrákba klövellő víz ugrásszerű hőmérsékle-csökkenés eredményez a csőcsonkokkal szemköz kamrafalon. Az ebből adódó hőfeszülségeke a kezelő személyze nem udja befolyásoln. Részleges megoldás a lassú felfűéssel végze, előbbekben emlíe, kímélees ndíás jelenhe, amkor leheőség van a lekondenzálódo, vagy vsszamarad folyadék úlhevíő csövekben örénő elgőzölgésére. Teljesen elzár csövek eseén azonban a megelőző szakaszokon fejlődö gőz, a mögöe elhelyezkedő vízdugóka a szükséges úlnyomás elérésé köveően, lökésszerűen kszoríja. Ezek kamrafalnak üközve öbb, egymás köveő hőlökés s okozhanak. Nedves ndíás: Az ndíás megelőzően k kell alakían a úlhevíő felüleek és a ápvíz előmelegíő hűéséhez szükséges crkulácós úvonalaka. A hűővíz a ápvíz előmelegíőn a normál áramlás rányban, a úlhevíőkön az uolsó fokoza klépő kamrájáól a normál ránnyal ellenéesen a kazándob felé áramlk (.3., lleve 8.5. ábra). Indíó kamra Légeleníő vezeék Gőzvezeék Vízeleníő vezeék Kfúvaó vezeék Túlhevíő kerngeő vezeék Tápvíz előmelegíőől 8.5. ábra Csőkapcsolás nedves ndíáshoz A kapcsolásnak leheővé kell enn, hogy az áramlás a úlhevíőn és a ápvíz előmelegíőn egymásól függelenül szabályozhaó legyen. A kerngeés örénhe a ápszvayúval, vagy külön kerngeő szvayúval. Uóbb, álalában a kazándob üríő csonkjára, kellő ráfolyás magasságo bzosíva csalakozk. A kerngeéshez szükséges vízelvéelnek az elgőzölögeő rendszer crkulácójá nem szabad 33

328 megzavarn. Felölés elő a kazándob légeleníő vezeéké k kell nyn. A ápvíz előmelegíő, elgőzölögeő rendszer felölésé a száraz ndíáshoz hasonlóan kell elvégezn. A úlhevíők ölésé leheőleg ksebb áramlás sebességgel kell elvégezn, hogy a függőleges csőkígyók felső íveből a levegő a leheő legnagyobb mérékben elávozhasson és a kazándob légeleníésén kereszül a szabadba ávozzon. A begyújás köveően, a száraz ndíáshoz vszonyíva, a üzelés nagyobb eljesíménnyel örénhe, csak a megengedheő hőmérsékle különbségek, hőmérsékle-válozaás sebességek bearására kell gondosan ügyeln. Az elgőzölgés gyorsabb megndulásá az s elősegí, hogy a úlhevíő felüle s rész vesz az elgőzölögeő rendszer felmelegíésében. A vízállás emelkedésnél a száraz ndíáshoz hasonlóan kell eljárn. A gőzfejlődés megndulásakor a dob légeleníésé ez eseben s zárn, kfúvaó vezeéké nyn kell. A úlhevíőn a kerngeés addg kell fennaran, amíg a dob nyomása és a kelekező gőzmennység el nem ér a úlhevíő csőkígyókban lévő víz kfúvaásához, és a úlhevíő megfelelő hűéséhez szükséges éréke. A úlhevíőkön ááramló közeg ömegáramának beállíásánál muán a normál áramlás ránnyal ellenéesen ááramlo függőleges szakaszok s előfordulnak, fgyelme kell fordían az áramlás sablására, hogy ne alakuljanak k pangó, vagy megforduló szakaszok (.07. ábra), mer ezekben bekövekezhe hely elgőzölgés, ebből adódóan a csőfal hely úlhevülése. A úlhevíő kfúvaása elő le kell állían a vízáramlás, k kell nyn a klépő kamrákon lévő vízeleníő vezeékeke, és az uolsó fokoza klépő kamráján, vagy a külön kalakío ndíó kamrán (8.5. ábra) lévő kfúvaó vezeéke. Az ndíó kamrán a kerngeés szabályozására, a úlhevíő légeleníésére, vízeleníésére szolgáló szerelvények s áeknheően elrendezheők. A kfúvaás a vízveszeség megelőzésére, zajerhelés csökkenésére, rendszern kgőzölögeő edénybe örénk. A gőzvezeék előmelegíése, egyéb ovább lépések a száraz ndíáshoz hasonlóan végezheők. Elgőzölgés megndulása, nyomásnövekedés: A száraz, nedves ndíás smereésénél már ualunk a gőzfejlődés megndulására. Részleesebben s ndokol annak bemuaása, hogy mlyen folyamaok haározzák meg a gőzfejlődés, nyomásnövekedés, mlyen üzelés eljesíménnyel célszerű a felfűés. Mn smer, az ndíások során bevezee hőmennység részben a kazánszerkeze részben a munkaközeg felmelegíésére fordíódk. A folyamao az eseleges leereszés haásá elhanyagolva a ápvíz előmelegíő és az elgőzölögeő rendszer hőfelvéele haározza meg [8.9]: dp Q e M g r M v ( h' hv ) K p r 8.3 d A képleben Q az elgőzölögeő rendszer és a ápvíz előmelegíő hőfelvéele [kw], e M g gőzfejlődés [kg/s], M v ápvízáram [kg/s], r párolgáshő [kj/kg], h ' elíe folyadék enalpája [kj/kg], h ápvíz enalpája [kj/kg], v K árolás állandó [kg/bar], p 34

329 dp d nyomásválozás sebesség [bar/s]. A K árolás állandó az elgőzölögeő rendszer és a benne lévő munkaközeg p egységny nyomásnövekedéshez arozó gőzmennységben kfejeze (annak, az ado nyomáson lévő párolgáshőjével egyenérékű) hőfelvéelé jellemz: ahol M e e K p M r e h' m p e s c p 8.4 az elgőzölögeő rendszerben lévő víz ömege [kg], m az elgőzölögeő rendszer ömege [kg], h' p c s p elíe folyadékenalpa, elíés nyomás szern derválja [kj/kgbar], az elgőzölögeő rendszer szerkeze anyagának fajhője [kj/kgk], a elíés hőmérsékle, elíés nyomás szern derválja [K/bar]. A 8.3 képlee árendezve, kfejezheő a nyomásnövekedés sebessége: p dp Q d K r e M g r M v ( h' h v ) ,0 00,0 h' / p 0,0 s / p,0 0, 0, Nyomás (bar) 8.6. ábra A h' / p és / p derválak válozása a nyomás függvényében s Muán a folyadékenalpa és a elíés hőmérsékle, elíés nyomás szern derválja ks elíés nyomásoknál lényegesen nagyobb, mn nagyobb nyomásoknál (8.6. ábra), ezér az ndíás kezdeén a hőmennység nagyobb része fordíódk a rendszer felmelegíésére és ksebb a gőz fejleszésére, így a nyomás növekedése lassan ndul meg. A lassabb gőznyomás növekedés ugyanakkor előnyös az ndíás kezdeén gyenge crkulácó szemponjából, mvel a ksebb nyomásokhoz arozó nagyobb fajlagos gőzérfoga, ugyanolyan fűés melle s nagyobb crkulácó eredményez. A derválak válozásából az s kövekezk, hogy a felfűés során a K árolás dőállandó csökken, így a nyomásnövekedés sebessége még azonos üzelés eljesíménynél s növekedhe. Az előbb összefüggések alkalmazásá nehezí az elgőzölögeő (+ápvíz előmelegíő) rendszer, lleve az elgőzölögeő rendszerben p 35

330 lévő közeg ömegének becslése, ekneel arra s, hogy az uóbb a felfűés során válozk. Erre megoldás néhány ndíás adaanak rögzíése, uólagos kérékelése jelenhe, amelyek alapján a gyakorla alkalmazáshoz (a folyamaok opmalzálásához) már elfogadhaó ponosságú alapadaok állhanak rendelkezésre. A 8.5 képle alapján a gőzfejleszés növelésében segíhene a ápvíz beáplálás leállíása ( M v =0), de ebben az eseben a ápvíz előmelegíő hűés nélkül maradna. A 8.5 képleből arra s kövekezen lehe, hogy gőzfejlődés megndulása uán a ápvízáram ugrásszerű növelésé kerüln kell, mer ez gőzfejlődés csökkenéséhez, kedvezőlen eseben leállásához s vezehe. Hdegndíásnál, a gőzfejlődés megndulásá köveően kalakuló ks gőzáram a úlhevíő csak gyengén udja hűen, így a úlhevíő hőmérsékleének korláozására a hőbevezeés az ndíás kezdeén korláozn kell. A nyomás növekedésével a gőzfejlődés s növekszk, javul a úlhevíők hűése, így a üzelés eljesímény s növelheő. Az elgőzölögeő rendszer szemponjából a csúszó nyomással (növekvő gőznyomással és növekvő gőzelvezeéssel) örénő ndíás kedvezőbb, mn a nyomás növelés a gőzelvezeés mnmalzálása melle, mvel a nagyobb gőzfejlődés melle a forrcsövekben nenzívebb az áramlás, és ebből adódóan jobb a csövek hűése s. A felfűés kezdee az elgőzölögeő rendszerbe (működő berendezésből) örénő degen gőz bevezeéssel gyorsíhaó, amely elősegí a kazánszerkeze és árol közegmennység felmelegedésé, így a üzeléssel bevezee hő nagyobb része fordíódha a gőzfejleszésre. A üzelés eljesímény növelése nemcsak leheséges, hanem szükséges s, mvel a növekvő gőznyomással egyre nagyobb lesz a lefúvao gőzmennység, és válozalan üzelés eljesíménynél előadódhana, hogy a fejlesze és a úlhevíők hűésére elvezee (kfúvo) gőzmennység egyensúlyba kerülne, megállna a gőznyomás növekedése. Egy ado vonakozaás helyre (például a úlhevíő belépő kereszmeszeére) számíva a ömegáram sűrűség nem haladhaná meg a d e v 8. 6 e vv G ( p p ) éréke, feléelezve, hogy egyelen kereszmeszeben sem alakul k krkus áramlás sebesség. Krkus áramlás sebesség kalakulása eseén a kfúvahaó gőzmennysége a krkus sebességgel kell meghaározn. Erre ekneel mndg célszerű ellenőrzn, hogy az áramlás úvonal legszűkebb kereszmeszeében a gőzsebesség nem ér-e el a krkus éréke. Az előbb képleben p dobnyomás [N/m ], d p ellennyomás [N/m ], e vonakozaás kereszmeszere számío, eredő áramlás veszeségényező, e v fajérfoga a vonakozaás kereszmeszeben [kg/m 3 ]. v Az előbb megfonolásokból az s megállapíhaó, hogy az ndíás dőarama szemponjából lényegesen kedvezőbb a meleg ndíás, mer elmarad a kezde, ks üzelés eljesíménnyel végezheő, lassú felfűés szakasz. Ugyanakkor ennél mndg ekneel kell lenn a veszélyes hőfeszülségek kalakulásának elkerülésére (lásd később a befojás smereésé). 36

331 Kfúvaás: A nedves ndíásnál végzendő kfúvaáshoz szükséges mnmáls úlnyomás a úlhevíők és más a kazándob és a kfúvaó vezeék végponja közö sorba kapcsol elemek nyomásveszesége alapján számíhaó. Amennyben a kfúvaás nem a szabadba örénk, az ellennyomás s fgyelembe kell venn. A kfúvaás kezdeén a nyomásveszeségen belül a legnagyobb rész a vízzel felölö csövek geodekus nyomáskülönbsége jelen. E melle a csöveke kölő közege gyorsían s kell, sebességé álló helyzeből a kfúvaáshoz szükséges sebességre kell növeln. A folyama kedvező abból a szemponból, hogy a víz egy részének kszoríásá köveően, lecsökken a legyőzendő geodekus nyomáskülönbség és egyre nagyobb nyomás marad a csősúrlódás veszeség legyőzésére, és a közeg gyorsíására. Muán az egyes csövek elérő hosszúságúak lehenek, a p geodekus nyomáskülönbség számíása p f g f h 8.7 összefüggéssel örénhe, ahol a csőkígyóka kölő víz sűrűsége [kg/m 3 ], h í f az egyes, sorba kapcsol csőszakaszok magasságkülönbsége [m] (8.7. ábra). Csőkígyók eseén, az U csőhöz hasonló elrendezés ma, mndg csak az egyk szára kell fgyelembe venn. A.3. ábra c)-g) részleen vázol fűőfelüleeknél, vízsznes csőkígyóknál (.36.,.37. ábra), vagy falúlhevíőknél a belépő és klépő kamra közö, legnagyobb magasságkülönbség lesz mérvadó. f h h 8.7. ábra Túlhevíő geodekus nyomáskülönbsége Amennyben a kazán eljesíménye a kfúvaás megelőzően nem elegendően nagy, a kfúvaás nem megfelelő sebességgel örénk, a csőkígyók egy részében víz maradha vssza. A gőz a már eljesen vízeleníe csöveken áramlk á, a nyomáskülönbség azonban eseleg nem lesz elegendően nagy, hogy a pangó csövekben vsszamarad folyadéko knyomja. Így, ezek a csövek, a vsszamarad vízzel nedvesíe, elgőzölögeőkén működő felülerészeke kvéve, hűés nélkül maradhanak, és kedvezőlen eseben úlhevülhenek. A jelenséggel akkor nem kell számoln, ha a felüle be- és klépőkamrája közö nyomásveszeség nagyobb, mn a csövekben vsszamarad víz kszoríásához szükséges, p geodekus nyomás. Csak a gőzáramlásból adódó súrlódás veszesége fgyelembe véve, és egy csőkígyó vízelenedésének elmaradásá feléelezve (öbb cső pangása eseén, az ááramlo csövekben nagyobb az áramlás sebesség, így a be- és klépő kamrák közö nyomásveszeség, ezér az a legkedvezőlenebb állapo, amkor már csak egy csőben marad vssza víz): f 37

332 p ahol csősúrlódás ényező, g L g f g g g L d b ( n ) M v a fűőfelüle be és klépőkamrája közö álagos csőhossz [m], hely ellenállások veszeségényezője, M gőzáram [kg/s], v g n d b álagos gőznyomáshoz, hőmérséklehez arozó fajérfoga [m 3 /kg], párhuzamosan kapcsol csövek száma, csövek belső ámérője [m]. Különböző belső ámérőjű csőszakaszokból összeállío felüleek eseén, az eredő nyomáskülönbsége az egyes szakaszok nyomásveszeségének összegzésével kell megállapían. Beláhaó, hogy a nyomásveszeség elsősorban a gőz ömegáramával befolyásolhaó, ezér a kfúvaás csak kellően nagy gőzermelésnél szabad megkezden. Előnyös a nagy fajérfoga s, am a mnél ksebb, de a nyomáskülönbségek, veszeségek legyőzéséhez kellően nagy dobnyomás melle kfúvaás megkezdésre öszönöz. Leszapolás, kondconálás sablzálása: Az elgőzölögeő rendszerben a leállásnál levál oxdok, javíás során bekerül szennyeződések a kazánok ndíása során álalában az alsó kamrákban, nagyvízerű kazánoknál a dob fenekén rakódnak le, ezér a felfűés ala a leszapoló szelepeke (egyenkén) meg kell nyn, és az eselegesen összegyűl kválásoka el kell ávolían. A leszapolásoka köveően a vízüzeme (kazánvíz vezeőképessége, ph éréke, kondconáló szerek adagolása, folyamaos lelúgozás, sb.) be kell állían az előír normál érékekre (4.3. fejeze, lleve [8.6]). A leállás, ndíás magne réegre gyakorol haása az ndíás ala hdrogénképződés mérésével ellenőrzheő [8.]. Auszenes anyagból készül úlhevíő felüleeknél üzemzavar ma gyors leállásoka, nyomáspróbáka köveő újrandíásoknál, előfordulha a mélyponon lévő csőszakaszok dugulása, majd a csőkígyók úlhevülés ma gyors meghbásodása s [8.-8.3]. Ennek megelőzésére, gyanú eseén, az sméel üzembehelyezés megelőzően mndg ndokol az eseleges leválások endoszkópos ellenőrzése, eseleg anyagmnák kvágása s. Normál üzem: Az üzemeleő személyze feladaa a kazánszállíó álal megado, és az üzem apaszalaok, ellenőrző vzsgálaok, szmulácók [8.4] alapján folyamaosan javío, kezelés uasíások bearása. Különös gondo kell fordían az üzem adaok folyamaos gyűjésére, az üzem események naplózására, az előfordul különleges események, meghbásodások körülményenek, kezelés módjának gépkönyvekben örénő rögzíésére. A feljegyzések sok segísége jelenhenek a haóság ellenőrzéseknél, a berendezések állapoának álalános megíélésénél, a dokumenál mnőség fennarásánál. A berendezéseke a szállíó álal javasol, lleve az üzem apaszalaok alapján módosío dőponokban, a haóság előírásoka (például [8.6]) s fgyelembe véve, le kell állían felülvzsgálara, karbanarásra. Az üzemeleő evékenységé megkönnyíhek a gyakorla 38

333 apaszalaok alapján összeállío rányelvek [8.3], [ ], lleve a szállíók álal elepíe nformaka rendszerek. A kazánüzeme a bzonságo, haékonyságo és a kazán üzemképes állapoának megőrzésé szem elő arva kell folyan: A bzonság megőrzése az jelen, hogy a berendezés csak a haóság (.. fejeze), munkavédelm előírásoka bearva, a haóság álal kado használabavéel engedéllyel, vzsgázo, kellő gyakorlaal rendelkező személyzeel, az előír bzonság eszközökkel, rendszeresen ellenőrzö védelmekkel, az üzem hbáka azonnal jelezve szabad üzemben aran. Az sméel előfordulás megelőzése érdekében, a személyzee bármlyen különleges eseményről, annak megelőzheőségéről, kezeléséről ájékozan kell. A haékonyság a kazán paraméerenek bearásá, és a mnél jobb haásfokkal (legksebb fajlagos kölséggel) örénő üzemeleés jelen. Muán a veszeségek közül a füsgázveszeség a legnagyobb számérékű, a légfelesleg ényező és a ávozó füsgáz hőmérsékle mnmalzálására kell örekedn. A légfelesleg ényező a üzelés mnőségé (salak-, pernyeégheő, elégelen gázok okoza veszeség), lleve az NO x képződés nagyságá s befolyásolja, így éréké az ezekre gyakorol haás s fgyelembe véve kell beállían. A füsgáz hőmérsékle elsősorban a felüleek szaságáól függ, amely az egyes fűőfelüleek hőfelvéelé, a névleges paraméerek elérheőségé s befolyásolja. A űzér salakosodása eseén, a befecskendezések növekedése ellenére nehezen lesz arhaó gőzhőmérsékle, lecsökkenhe a gőzeljesímény. Az uófűő felüleek elszennyeződése nagyobb klépő füsgáz hőmérsékleben jelenkezhe. Az elszennyeződés haásá elfedhe a léghevíő ömörelensége ma nagy levegőbeszökés. A csökkenő űzér hőfelvéel megállíására, a ervszerű állapo fennarására a vízlándzsáka, a fűőfelüleek elrakódásának csökkenésére a koromfúvóka kell rendszeresen működen. A hígulás vzsgálaával rendszeresen ellenőrzn kell a léghevíők ömörségé s. Az üzemképes állapo megőrzése a névleges nyomások, hőmérsékleek bearásá (a úllépések megelőzésé), a válozó feszülségek megengede arományokon belül arásá, a felülvzsgálaok kellő dőben örénő elvégzésé, az üzem hbák okanak felárásá, jövőbel előfordulásuk megelőzésére szükséges nézkedések kdolgozásá, alkalmazásá, a szükséges javíások kellő dőben örénő elvégzésé jelen. Uóbbakkal összefüggésben azonban fgyelembe kell venn a 7.4. szakaszban a berendezések elhasználódásával összefüggésben smeree megfonolásoka. Gőzelvéel válozás haása: Ipar kazánoknál, gyűjősínre kapcsol erőmű kazánoknál a gőzelvéel nagyobb mérékű válozása gyors nyomásválozás dézhe elő, ks árolóképesség és a üzelés nagy holdeje eseén (.0 képle) a nyomásngadozás úlléphe a megengede éréke. Gőzelvéel csökkenés eseén, kedvezőlen eseben a bzonság szelepek nyásá s elődézhe. E melle az elgőzölögeő rendszerben lévő gőzbuborékok méreének (nyomásnövekedésből adódó) és számának (a üzelésszabályozás haására bekövekező) csökkenése ma a vízállás ámene leesése s bekövekezhe. Az elvéel növelése nyomáscsökkenésre, vízállás növekedésre vezehe. A haások, a kazánok 39

334 dnamkus ulajdonsága s fgyelembevevő, áp- és üzelésszabályozással, mérsékelheők. Megengedheő nyomáscsökkenés sebesség: Amennyben a nyomáscsökkenés gyorsan kövekezk be, ovább kedvezőlen haásokra s számían lehe. A leheséges kövekezményeke a ábrák segíségével vzsgáljuk. Állandósul állapoban a elíésnél hdegebb ápvíz keveredése kövekezében, az ejőcsöve a p dobnyomáshoz arozó s elíés hőmérséklenél hdegebb hőmérsékleű víz öl k. Az ejőcsőben lefelé haladva a p v nyomás és a hozzá arozó v elíés hőmérsékle s nő, így a közeg fűelen ejőcső eseén egyre nkább aláhűöé válk (8.8. ábra a) részle). v p, s s p s (p) p s (p) p Hg L w s (p) h (p v -p) h (p v -p) h (p v -p) H L w h (p v ) (Hρg) (Hρg) (Hρg) (Hρg) a) Normál üzem b) Ugrásszerű c) Gyors d) Megengedheő n y o m á s c s ö k k e n é s 8.8. ábra Megengedheő nyomáscsökkenés sebesség, fűelen ejőcső esén Amennyben a dobban végelen sebességgel bekövekezne egy p nagyságú nyomásesés (8.8. ábra b) részle), az ejőcsöve kölő közeg lecsökkenő nyomáshoz arozó v elíés hőmérséklee a közeg ényleges hőmérséklee alá csökkenhene, és megndulhana a gőzfejlődés. Hasonló, de csak az ejőcső ksebb részé érnő gőzfejlődésre vezehene a gyors nyomáscsökkenés s (8.8. ábra c) részle). A kövekezmény a ermészees kerngés felborulása, a forrcsövek hűésének leromlása, az elgőzölögeő csövek hely úlhevülése lehene. v p, s s p s (p) p s (p) p Hg L w s (p) h (p v -p) h (p v -p) h (p v -p) H L w h (p v ) Gőz fejlődés (Hρg) (Hρg) (Hρg) (Hρg) a) Normál üzem b) Ugrásszerű c) Gyors d) Megengedheő n y o m á s c s ö k k e n é s 8.9. ábra Megengede nyomáscsökkenés sebesség, fűö ejőcső eseén A jelenség csak a nyomáscsökkenés sebességének korláozásával előzheő meg. A korláozás azon alapul, hogy az ejőcsőben akkor nem kövekezk be elgőzölgés, ha a hely p v nyomáshoz arozó v elíés hőmérsékle sehol sem lesz alacsonyabb a 330

335 közeg ényleges hőmérsékleénél. Ez oly módon érheő el, ha az ejőcső geodekus magasságának megfelelő p H g 8.9 nagyságú, álagos közegsűrűséggel számío nyomáscsökkenés akkor ér az ejőcső fenekére, amkor a nyomáscsökkenés megelőző állapoú, hőmérsékleű kazánvíz (8.8. ábra d) részle). Muán az L hosszúságú ejőcsövön w [m/s] álagos közegsebességgel való végghaladáshoz L 8.0 w dőre van szükség, a nyomáscsökkenés p / [N/m s] sebességének ksebbnek kell lenn a ké érék hányadosánál [7]: p Hgw.5a L Ez eseben, a crkulácós körben az elgőzölögeő szakaszok hossza nem válozk. Az előbb, az elgőzölögeő szakaszok hosszának válozalanságára vonakozó feléelnek fűö ejőcsövek (8.9. ábra), nagyvízerű kazánok (8.0. ábra) eseén s eljesüln kell. Míg a vízcsöves kazánoknál a.5a képleben fgyelembeveendő H, L,, w érékek az ejőcső méreeből, dobban lejászódó keveredés folyamaból, lleve a crkulácós számíásból adódóan kellő ponossággal megállapíhaók, addg nagyvízerű kazánoknál csak közelíőleg becsülheők. Ennek ellenére, a lángcső meghbásodásának megelőzésére olyan berendezéseknél, amelyeknek gyors gőzelvéel növekedések eseén s megbízhaóan kell működn ndokol a számíások elvégzése, és azok fgyelembevéelével, különösen a hosszabb deg aró nyomáscsökkenések elkerülése. Óvnézkedéskén, a.. ábrához kapcsolódóan smeree, a nagy érfoga hőerhelésű lángcsövekre köelezően előír, lángcső-fal hőmérők beépíése jöhe szóba. p, s s p Hg p L w (p) s (p) s L w H (Hρg) (Hρg) (Hρg) a) Normál üzem b) Ugrásszerű c) Megengedheő n y o m á s c s ö k k e n é s 8.0. ábra Megengede nyomáscsökkenés sebesség, nagyvízerű gőzkazánnál Tápszvayú elő nyomás leesése: Az amoszférkus nyomásnál nagyobb nyomású gázalaníós áparályok eseén előfordulha, hogy a áparály fűésének kesése kövekezében megkezdődk a áparály nyomásának csökkenése. A 33

336 nyomáscsökkenés kedvezőlen eseben a szívócsőben bekövekező kgőzölgéshez vezehe. A jelenség leheőségének vzsgálaa a áparály hőmérlegének felírásával, és a.5a összefüggés szern feléel eljesülésének ellenőrzésével leheséges. Vízveszés: Mnd gőz- mnd forróvíz kazánoknál előfordulha, hogy a külön energaforrással üzemelee ápszvayúk (forróvíz kazánoknál kerngeő szvayúk) működésképelenné válnak, a hőbevezeés azonban (rosély-, flud üzelésű kazánoknál) nem lehe leállían, legfeljebb a levegőelláás csökkenésével eljesíményé csökkenen. Ilyen eseben a gőzfejlődés haására megkezdődk a kazánban árol víz fogyása. Amennyben a vízsznsüllyedés befejeződk a füsgázokkal érnkező felülerészek legmagasabb sznje fele, lleve a füsgázok hőmérséklee a 400 C éréke nem haladja meg, a fűö felülerészek meghbásodása nem kövekezk be. A folyama számszerűleg a s [mn] süllyedés dővel (TRD 40, TRD 40 [8]) jellemezheő: ahol V s g 60 V s s 8. M gv f a kazánban a füsgázokkal érnkező felülerészek legmagasabb sznje fele, a vízállásmuaók alsó vízsznjég erjedő, (forróvíz kazánoknál a eljes fűö rész fele) érfogaban árol víz [m 3 ], M a kazán névleges gőzeljesíménye [kg/s], forróvíz kazánoknál a névleges v f hőeljesíménynek megfelelő gőzermelő képesség, a kazánvíz fajlagos érfogaa [m 3 /kg]. Muán a gyakorlaban a üzelés eljesímény a névleges érék alá csökkenheő, s a mnmáls süllyedés dő adja. A hvakozo szabályzaok alapján a kazán úgy kell kalakían, hogy a süllyedés dő a 7 perce meghaladja. Ennél rövdebb, legalább 5 perces süllyedés dő akkor engedheő meg, ha: a kazán üzelés eljesíménye szabályozhaó, a üzelés leállíása uán a vízszn nem csökken a megengede legksebb érék alá, lleve a vízmenes részekkel érnkező füsgáz hőmérséklee a 400 C- nem haladja meg, ovábbá a kazán önműködő nyomás és vízsznszabályozással rendelkezk, és a mnmáls vízszn elérése a üzelés auomakusan leállíja. Vízcsöves kazánoknál a süllyedés dőre vonakozó előbb elvárások bearása nem köelező, amennyben a füsgázok csak 0 mm-nél ksebb ámérőjű csövekkel érnkeznek, vagy a füsgázok hőmérséklee a 400 C éréke nem haladja meg. Gőzkazánok leállíása: Gőzkazánok leállíására kéféle gyakorla erjed el: Kazán befojása. A gőzkazán a gőzhálózaról a főgőz-szeleppel leválaszva vagy a urbna gyorszáró szelepé zárva állíják le. A berendezésben a paraméerek a leállás megelőző állaponak felelnek meg. Muán a füsgázjáraok eljesen ömör zárása nem leheséges, a járaokon, a kéményhuza haására, ááramló környeze hőmérsékleű levegő megkezd a kazán lehűésé. A úlhevíő felüleek a dobnyomásnak megfelelő elíés hőmérsékle alá hűlve a száraz ndíással összefüggésben már emlíe módon kondenzáorkén vselkednek, és lassan felelnek vízzel [8.0]. A hőelvonás haására a dobnyomás csökken, a dob gőz és vízere közö nagy 33

337 hőmérsékle különbség alakulha k (7.36. ábra c), d) hőmérsékle lefuások). A csövekben kondenzálódó víz, vízsznes elrendezésű felüleeknél, a úlhevíő kamrákba s befolyha, hőlökés, nagy kerüle men hőmérsékle különbsége elődézve. Így az eljárás alkalmazása, az üzemzavar eseeke kvéve, csak ksebb nyomású kazánoknál javasol. Csúszó paraméeres leállás. A kazán leállíása elő a gőz paraméereke csökkenk, és csak a kíván érékek elérésé köveően ([] szern célszerűen a névleges nyomás /3-a ala) kerül sor a szerelvények lezárására. Gőz gyűjősínre csalakozó kazánok eseén erre csak a kfúvaó rendszer üzembevéelével van mód. Amennyben a leállíás célja valamlyen javíás gyors elvégzése, a nyomás a környeze érékre lehe csökkenen. Ilyen eseben gyakor a kazán lehűlésének, levegő aláfúvó, füsgáz elszívó venláorokkal végze ászellőzeéssel örénő, gyorsíása. A káros hőfeszülségek elkerülésére azonban ekkor s ügyeln kell [8.0]. Ellenkezk a jó üzem gyakorlaal, ha a nagyobb bevéel érdekében (közvelen személy, környeze veszély megelőzéséől, elháríásáól eleknve) a berendezés állapoá arányalanul kell kockázan. A hosszabb dőre leállío berendezéseke konzerváln kell (4.7. fejeze, [8.8]). Fagyveszély eseén, a leállíandó kazán célszerű eljesen kszárían. Azonnal leállíás: A berendezések azonnal leállíása szükséges mnden olyan eseben, amkor a bzonságos üzemvel veszély fenyege, például (zárójelben a leheséges kövekezményeke s vázolva): A bzonság berendezések üzemképelenek. (A megengede paraméerek úllépése észrevélen, beavakozás nélkül maradha, így a kazán személy sérüléssel, súlyos rombolással járó meghbásodása kövekezhe be.) A vízbeáplálás és gőzelvéel különbsége a lelúgozás, leszapolás fgyelembevéelével ömörelenségre, kfújásra ual. (A fűőfelüleek hűése elégelenné válha, a káramló közeg romboló haása súlyos kazánsérüléseke okozha, a füsgázelszívó rendszer képelenné válha a normál éréke lényegesen meghaladó közegáram elávolíására, ema a űzérben a nyomás megnőhe, és az ebből eredő eseleges levegőhány kövekezében a üzelés nsabllá válha, űzkalvás kövekezhe be.) A dob felső vízállás meghaladóan úlölésre kerül, vagy a vízszn az alsó vízállás alá csökken, a vízállásmuaók elérő vízszne jeleznek, a vízszn a beavakozások ellenére gyorsan emelkedk vagy süllyed. (Túlölés eseén megnőhe a gőz cseppelragadása, a úlhevíő részben elvzesedhe, pangó szakaszok alakulhanak k. Vízhány eseén megállha a ermészees crkulácó, az elgőzölögeő csövek hűése, amelyek kellő hűés hányában könnyen úlhevülhenek.) A gőznyomás 0%-nál jobban meghalada az engedélyezés nyomás éréké és a normalzálás célzó nézkedések skerelenek. (A nyomásaró rész leggyengébb elemének felszakadása kövekezhe be, amely berendezés önkremeneelével, a környeze és a személyze éleének súlyos veszélyezeésével járha.) A úlhevíés hőmérsékle meghalada a névleges éréke és a normalzálás célzó nézkedések skerelenek. (A úlhevíő felüleek úlmelegedése élearamuk lényeges csökkenésével, deformácókkal járha.) 333

338 A kazán falazaa, burkolaa megsérül, füsgázkáramlás, szlárd üzelőanyag üzelésénél kporzás apaszalhaó. (A nagy hőmérsékleű közeg közvelen űzveszély jelenhe, zár kazánház eseén a kezelőszemélyze mérgezése s bekövekezhe.) Veszélyes salakhullás apaszalhaó vagy lyen veszélye fenyege. (A nagyobb ömegű, nagyobb magasságból hulló salakömbök a űzérölcsér sérülésé, űz kalvásá okozhaják, a lehullással együ járó nyomáshullám kövekezében a nyílásokon, eseleg felszakadó csappanyúkon káramló égésermék közvelen veszély jelenhe a személyzere). A üzelés nagyon nsabl, nagy nyomáshullámok, szokalan hangjelenségek jelenkeznek, és a sablzálás kísérle nem veze eredményre. (A nyomáshullámok falaza deformácó, sarkok felszakadásá dézhek elő, az eseleg káramló égésermék közvelen veszély jelenhe a személyzere). Az égők közelében a lángalako befolyásoló, rendszeresíe eszközökkel el nem ávolíhaó salak, kokszlerakódások alakulnak k. (A láng alakjá, hosszá, rányá megválozava, a űzér-hűőfelüleek sérülésé eredményező, szúróláng jöhe lére.) A kazán füsgázhuzamaban uóégés kövekezk be. (Hányoznak a feléelek a üzelőanyag űzérben örénő kégéséhez, az uóégésből adódó hely hőfelszabadulás, az uóégéssel érne érrészben lévő fűőfelüleek eseleges úlhevülésé dézhe elő). A ápvíz, kazánvíz mnősége lényegesen elér az előír (4.4. fejeze) érékekől és az egyes akcósznekre megengede dőaramokon belül nem normalzálhaó. (A szerkeze elemek súlyos korrózója, rdegedése, ennek kövekezében gyors meghbásodása, használalanná válása kövekezhe be.) Üzemeleés meghbásodások eseén: 57 mm-nél ksebb külső ámérőjű, elgőzölögeő, úlhevíő csövek alakválozása, ksebb kfúvása, lleve gőz- és forróvíz vezeékek, szerelvények és egyéb berendezések ömíésenek szvárgása eseén, ha: az azonnal leállás a gőz-, forróvíz felhasználó berendezések elláásának hánya eseén bekövekező események veszélyessége ma nem leheséges, és nncs közvelen baleseveszély, valamn a meghbásodás kszámíhaalan erjedése nem várhaó, a berendezések ovább üzemeleheők azzal, hogy az esemény jelenése melle a személyek védelmére ekneel a meghbásodás eseleges, mégs bekövekező erjedésére s a szükséges óvnézkedéseke meg kell enn: A berendezés a hba elháríására a legrövdebb dőn belül le kell állían. 334

339 8.. Műszerezés, mérések A kazánoknál rendszeresíe mérések egyrész a folyamaos, egyre nkább auomazál üzemvel, másrész az előír paraméerek (nyomás, hőmérsékle, eljesímény, vízmnőség, üzelőanyag, üzelés jellemzők, megengede levegőszennyezés sb.), lleve a berendezés haékonyságának megíélésé szolgálják. Ezek melle a üzelőanyag, kazán sajáosságaból adódóan különleges, dőlegesen vagy állandóan elepíe mérésekre s sor kerülhe. Üzem mérések: Mnden kazán el kell lán a működés ellenőrzésére alkalmas mérőeszközökkel. A 7.3. fejezeben smeree, folyamarányíáshoz, elhasználódás számíáshoz javasol falhőmérsékle méréseke sméelen nem emlíve, legalább az alábbakban részleeze mérések elvégzése célszerű. Vízoldalon: Nyomás mérés: o Tápvíznyomás, ápszabályozó szelep elő, o Tápvíznyomás, ápvíz előmelegíő belépő kamrán, o Dobnyomás, (nívó-, vízleválaszó edény nyomása), o Frssgőznyomás, o Gőznyomás újrahevíő elő, o Gőznyomás újrahevíő uán. Hőmérsékle mérés: o Tápvíz hőmérsékle, o Vízhőmérsékle ápvíz előmelegíő uán, o Gőzhőmérsékle mnden úlhevíő/újrahevíő fokoza elő és uán, lleve mnden befecskendezés/hőmérsékle szabályozás hely elő és uán, o Frssgőz hőmérsékle, o Újrahevíőbe belépő gőz hőmérséklee, o Újrahevíe gőz hőmérsékle, o Kényszerááramlású, szuperkrkus kazánoknál, a űzér haároló fal csövekből klépő közeg hőmérséklee, csövenkén. Mennység mérés: o Tápvíz mennység, o Frssgőz mennység, o Újrahevíe gőz mennység, o Befecskendeze vízmennységek, o Kényszer kerngeésű, kényszerááramlású kazánoknál a kerngee víz mennysége, o Folyamaos lelúgozás mennysége, o Vízleválaszó edényből, kazándobból leeresze víz mennysége. Vezeőképesség mérés: o Tápvíz vezeőképessége, o Kazánvíz vezeőképessége, o Túlhevíe gőz vezeőképessége. ph érék mérése: o Tápvíz ph éréke, o Kazánvíz ph éréke. Oxgén aralom mérés: o Tápvíz oxgén aralma. 335

340 Levegő-, füsgázoldalon: Nyomás mérés: o Levegőnyomás levegővenláor uán, o Levegőnyomás léghevíő uán, o Levegőnyomás égők elő, égő szekrényekben, o Huza űzérben, úlhevíők, ápvíz előmelegíő, léghevíő uán, o Füsgáznyomás füsgázelszívó venláor uán, o Tápvíznyomás, ápvíz előmelegíő belépő kamrán, o Füsgáznyomás recrkulácós venláor uán, o Levegőnyomás a rosély ala légszekrényekben, rosélyüzelésnél, lleve flud ágyas üzelés eseén az ágy ala (szekoronkén). Hőmérsékle mérés: o Környeze hőmérsékle, o Levegőhőmérsékle levegő venláor elő, o Levegőhőmérsékle léghevíő elő, uán, o Levegőhőmérsékle (prmer, szekunder) égők elő, o Hordozógáz hőmérsékle égők elő, o Füsgáz hőmérsékle konvekív úlhevíők elő, o Füsgáz hőmérsékle vízhevíők elő, uán, o Füsgáz hőmérsékle léghevíő elő, uán, o Vsszaszívo füsgáz hőmérséklee, kerngeő venláor uán. Mennység mérés: o Beszívo levegő mennysége, o Levegőmennység léghevíő uán, o Égés (szekunder) levegő mennysége, égőnkén, o Vsszakerngee füsgáz mennysége. Füsgáz összeéel: o O vagy CO aralom a űzér végén, o O vagy CO aralom a léghevíő elő, o O vagy CO aralom a kazán uán, o CO aralom a űzér végén, o NO x, SO aralom a szabadra vezeés elő. Tüzelőanyag oldalon Gáznemű üzelőanyagoknál: o Gázáram összesen és égőnkén, o Gáznyomás gázvezeékben, égők elő. Folyékony üzelőanyagoknál: o Olajáram összesen és égőnkén, o Olajnyomás olajállomás uán, égők elő, o Olajhőmérsékle olajállomás elő, uán, égők elő. Szlárd üzelőanyagoknál: o Tüzelőanyagáram, o Adagolók fordulaszáma (szénporüzelésnél), o Rosély, aláoló, adagoló rendszer sebessége (darabos, aprío üzelőanyag üzelésénél), o Fűőérék a hamuaralom, nedvességaralom mérése alapján (gyenge mnőségű, válozó fűőérékű üzelőanyagoknál). 336

341 Az előbb mérések elvégzésére alkalmas, gyakrabban alkalmazo, szokásos mérőeszközöke a 8.. ábláza foglalja össze. Az egyes mérőeszközök, ávadók működés elvének smereéséől eleknünk. 8.. ábláza Nyomás mérés Hőmérsékle mérés Mennység mérés Füsgáz összeéel Vízmnőség Mérőeszköz Bourdon féle rugós manoméer bar Fémlemezes rugós nyomásmérő Pa Fémlemezes nyomás ávadó bar Baron cellás nyomás ávadó Pa Folyadékölésű, dfferencál nyomásmérő, Pa Folyadékhőmérő C Gázölésű hőmérő C Ellenállás hőmérő C Hőelem Hőelem-páról függően C Mérőperem, mérőorok Venur mérőszakasz Vízóra Prandl cső Szalagmérleg Roa-méer Paramágneses oxgénelemző Infravörös gázelemző Álászóság mérés Izoknekus pormna véel Vezeőképesség Kombnál ph elekróda Oxgén mérőelekróda Alkalmazás Közvelen nyomásmérés, ávadóval ávmérés Távmérés Nyomás különbségek mérésére Ks nyomások, nyomás különbségek közvelen mérésére Hőmérsékle közvelen mérésére Füsgáz hőmérsékle közvelen mérésére Lassan válozó hőmérsékleek ponos mérésére Nagy hőmérsékle arományban, lleve gyorsan válozó hőmérsékleek mérésére Folyadék, gáz, gőz mennység mérésére folyadékölésű dfferencál nyomásmérővel, Baron cellás nyomás ávadóval Folyadék, gáz, gőz, füsgáz mennység mérésére folyadékölésű dfferencál nyomásmérővel, Baron cellás nyomás ávadóval Folyadék mennység mérésére Gázáramlás mérésére nagy kereszmeszeekben Szlárd anyagáramok mérésére Folyadék mennység közvelen mérésére O aralom CO, CO, SO, NH 3, NO x aralom Poraralom meghaározására Füsgáz poraralom szemcse eloszlásának, összeéelének vzsgálaához Tápvíz, kazánvíz, gőz vezeőképességének mérésére ph elekromerás mérésére Tápvíz oxgénaralmának mérésére A vzek, gőz kondenzáumok vzsgála programjának ervezésére, mnavéelére, előkészíésére, vzsgálaára vonakozó, haályos szabályozásoka a vízmnőség előírásoka aralmazó szabványok [8.-] sorolják fel. Gyakorla smereek, lleve a üzelőanyagok vzsgálaának leírása a szakrodalomban (például [8.3]) alálhaók. A nagy számban alkalmazo, hagyományos (mennység, nyomás, hőmérsékle) méréseknél, a széleskörű smerség ellenére gyakran fordulnak elő mérés hbák. Nyomás mérésnél ezek a mérés hely kalakíásából, a mérés hely és a mérőeszköz közö geodekus magasságkülönbségből, hőmérsékle mérésnél a hőmérő és a környezee közö hőcseréből, a hőmérő (mér közegől függően, 0,3-6 perc közö) beállás dőgényéből adódhanak. Mennység mérésnél a mér közeg sűrűségének válozása okozha hbá. Ezek közül a kövekezőkben csak a mérésechnkával foglalkozó rodalomban nem vagy csak kevéssé smeree példákra érünk k. 337

342 Mérőperemes, Venur csöves mennységmérés: A szűkíéseken áhaladó M [kg/s] ömegáram az M Asz p 8. összefüggéssel számíhaó, ahol a szűkíés kalakíásáól és a szűkíés ámérőjével meghaározo Reynolds (Re) számól függő áömlés szám, A sz a szűkíés kereszmeszee [m ], az áramló közeg sűrűsége [kg/m 3 ], p a szűkíés elő és uán (mérőoroknál, Venur csőnél a legszűkebb kereszmeszebel) nyomás különbsége [N/m ]. A képleből láhaó, hogy azonos nyomáskülönbség eseén az ááramló mennység elsősorban a sűrűségől függ. Így az egyszerűbb mennységmérőknél alkalmazo, ömegáramra helesíe (eseenkén analóg) kjelzők, számlálók csak a névleges sűrűségnél (gőz eseében a névleges gőznyomásnál, gőzhőmérséklenél) adnak ponos éréke, elérő paraméereknél hbásan jeleznek. Ennek ellenére, gyakran még elszámolás mérésekhez s alkalmaznak lyen mérőeszközöke. Ponos mennységek megállapíásához a számíás a ényleges sűrűséggel, ndokol eseben az akuáls Re számhoz arozó áömlés számmal kell elvégezn. Erre számíógépes megjeleníő rendszerek alkalmazása eseén mndg van leheőség. Hőmérsékle, összeéel, sakus, dnamkus nyomás mérése Venur mérőszakasz Áramlás Nyomáskülönbség mérése a) Mennységmérés sebesség profl felvéelével b) Mennységmérés Venur mérőszakasszal 8.. ábra Mennységmérés nagy kereszmeszeű csaornákban [] Levegő, füsgázáram mérése: A nagy kereszmeszeű csaornákon áramló, eseenkén szennyeze, közegek mennységének mérése sebességprofl Prandl csövekkel végze kmérésével, vagy (egy oldalról behúzo) Venur cső jellegű mérőszakaszok kalakíásával leheséges. A mérés ponosságá az előbbeknél a mérés dőarama ala válozó hőmérsékle, uóbbaknál a mérőszakasz megelőző, kellő hosszúságú, egyenes szakaszok hánya korláozza. A sebességprofl felvéeléhez a kereszmeszee kellő számú, egyenlő nagyságú, részre kell feloszan és ezek középponjában (8.. ábra a) részle) kell mérn a hőmérséklee, füsgázösszeéel, és a Prandl csövön kalakuló nyomáskülönbsége. A Venur mérőszakaszoknál (8.. ábra b) részle) a nagy méreekből adódóan a szakasz elő és a legszűkebb kereszmeszeben kalakuló nyomás s öbb síkban kell mérn, és a számíásoknál ezek álagá kell fgyelembe venn. Füsgáz hőmérsékle mérése: Füsgáz hőmérsékle mérésénél gondo okoz, hogy a hőmérő rendszern melegebb a környező fűőfelüleeknél, ema köze és a haároló felüleek közö sugárzásos hőcsere (8.. ábra a) részle) örénk. Ebből 338

343 adódóan a szokásos, mechanka génybevéeleknek ellenálló, védőokos hőmérők álal mér érék álalában ksebb a ényleges füsgáz hőmérséklenél, mvel a sugárzásos hőveszesége a füsgáz és a hőmérő közö, hőmérsékle különbséggel arányos, konvekív hőfelvéelnek kell póoln. Az elérés nagysága annál nagyobb, mnél nagyobb az elérés a füsgáz és a hőmérő haároló felüleek hőmérséklee közö. Olyan eseekben, ha a hőmérő űzér lángsugárzás ér, fordío elérés s leheséges. Tovább ponalanságo okozha a hőmérő elsalakosodása, vagy az áramlás hol érben elhelyeze hőmérő pernyével örénő elrakódása. Az elrakódo hőmérő nem a füsgáz, hanem a lényegesen hdegebb pernye hőmérsékleé mér, ovább jellemző, hogy a hőmérsékle a kazán eljesíményének válozása ellenére közel állandó. Füsgáz hőmérő Konvekív hőfelvéel a füsgázból Sugárzásos hőleadás a haároló felüleeknek a) Szokásos hőmérő beépíés Hőelem Hűővíz elvezeés Hűővíz bevezeés b) Elszívó hőmérő Árnyékoló keráma csövek Füsgáz elszívás 8.. ábra Füsgáz hőmérsékle mérés Az előbb hbák elszívó hőmérő (8.. ábra b) részle) alkalmazásával küszöbölheők k. Ennél, a hőmérsékleérzékelő ermoelem kerámából készíe, árnyékoló csövekben kerül elhelyezésre, így a sugárzásos hőcsere a külső árnyékoló cső és a falaza közö jászódk le. A porcelán csövecskékben vezee ermoeleme a füsgázzal körüláramlo, belső kerámacső vesz körül, melynek hőmérséklee, az elszívó venláorral bzosío nagy áramlás sebességből adódóan, jól megközelí a füsgáz hőmérséklee. Így a ermoelem álal mér érék a ényleges hőmérsékleől alg ér el. Az árnyékoló csöveke, lleve a hőmérő vízzel hűö védőcső arja. A ks résméreekből, fnom kalakíásból adódóan az elszívó hőmérő csak ellenőrző mérésekhez, az üzem hőmérők elérésenek megállapíására alkalmas, folyamaos mérésre, üzem gyakorlaban álalában nem alkalmazzák. Lánghőmérsékle mérése: Lángok hőmérsékleének mérésére régóa alkalmazzák az összsugárzás vagy részsugárzás mérő proméereke. Muán azonban a lángok nem fekeék, a hagyományos proméerekkel mér hőmérsékleek, az eseek öbbségében, ksebbek a ényleges éréknél. A proméerek érzékelés hullámhosszának megfelelő megválaszásával, kapcsolódó számíásokkal a mérés hbák mnmalzálhaók. Megfelelő elrendezéssel (például 8.3. ábra), nem vlágíó gázlángoknál a CO (4,5-4,6 µm hullámsávnál lévő) abszorpcós sávjában, vlágíó lángoknál ké (0,7-, µm közö) hullámsávban végze sugárzásnenzás mérés alapján, omográfa kérékelés felhasználásával, a űzér ado kereszmeszeének hőmérsékle eloszlása s meghaározhaó [8.4]. Alkalmas hullámhossz válaszásával végze, egész űzérre kerjedő sugárzásnenzás mérések alapján a 339

344 felüleek elsalakosodásának méréke s megállapíhaó, és ez alapján a lerakódások elávolíása s vezérelheő [8.4]. Proméer Akuszkus jeladó, jelérzékelő a) Sugárzás-sűrűség mérés b) Hangsebesség mérés 8.3. ábra Kédmenzós füsgáz hőmérsékle mérés Hőmérséklemérés hangsebesség alapján: A füsgáz hőmérsékle eloszlásának vzsgálaára a hang erjedés sebességének válozásán alapuló módszerek s felhasználhaók. Mn a 6.. fejezeben bemuauk, a hang sebessége gázokban a gáz összeéeléől és hőmérsékleéől függ: a pv RT 6.4a Ez felhasználva, a 8.3. ábra b) részleén vázol rácsos vagy más elrendezésben végze mérés során, az egyk oldalon lévő jeladóból (például levegő, fúvókán való káramlásából, vllamos ívből) származó jele a kbocsáás helyén és a vele szemben lévő falon, vagy az oldalfalakon elhelyeze érzékelőkkel rögzíve, a spekrum eléréséből, az egyes, elérő úvonalakon megállapíhaó a hang álagos erjedés sebessége. Ezekből az eredmények omográfa kérékelésével meghaározhaó az álagos gázhőmérsékle, lleve hőmérsékle-eloszlás. A gázösszeéel válozásából adódó ponalanság, a szokásos üzelőberendezéseknél, elméleleg ±% nagyságrendben van. Az akuszkus hőmérséklemérés a űzérkereszmeszeek hőmérsékle eloszlásának ellenőrzése [8.5] melle felhasználhaó [8.6]: hulladék- és bomassza-üzelésű berendezéseknél, a szekunder levegő bevezeés fele vzsgál hőmérsékle-eloszlás alapján, a üzelőanyag adagolás, és a rosély levegőelláásának szabályozására, a ámaszóégők vezérlésére, szénporüzeléseknél az opmáls malompozícó, prmer-, szekunder levegő bevezeés, ezzel a mnmáls légfelesleg beállíására s. Cső falhőmérsékle mérés: Elérő hosszúságú, hőerhelésű úlhevíő csövek eseén az egyenlőlenségek, és ezek cső falhőmérséklere gyakorol haása számíással s meghaározhaó (.6. fejeze), gyakran ndokol azonban a krkus csövek falhőmérsékleének mérésekkel örénő ellenőrzése s. Erre a folyadékhányos forrás arományához (3.9. ábra) közel üzemelő forrcsövek eseén s szükség lehe. A mérésre, egyebek melle, a 8.4. ábrán vázol mérőszakasz alkalmazhaó. A csőre hegesze zömíőgyűrüs ömíésen kereszül a cső belsejében vezee,,- mm ámérőjű köpeny hőelem érzékelőjé a csőből kvágo mérőszakaszba zömíéssel rögzík, majd a mérőszakasz a csőbe vsszahegeszk. A közeghőmérsékle mérése a fűelen, de jól szgeel csőszakaszokra, kondenzáoros hegeszéssel (-4 V 340

345 feszülségen felölö, 4-0 μf kapacású kondenzáor ksüésekor kelekező ívvel), egyenkén rögzíe, 0,4-0,6 mm ámérőjű, hőálló anyaggal szgeel, szokásos (vaskonsanán, kromel-alumel, sb.) anyagú huzalokból kalakío hőelem huzalpárral s leheséges (8.4. ábra). A megfelelő nagyságú, felölö kondenzáor ksülésekor kelekező ív hőhaása elégséges a huzal csőre örénő erősíéséhez, de a cső anyagszerkezeében elválozás nem okoz. Tarós használara alkalmas, a hegeszések sérülésére a szgeelés hbajavíás érdekében örénő megbonásakor kell számían. Az rodalomban (például []) más hőmérő rögzíés módszerek s megalálhaók. Mérőszakasz Köpeny hőelem Zömíőgyűrüs köpeny hőelem kvezeés Zömíéssel rögzíve 8.4. ábra Cső falhőmérsékle mérés Kondenzáoros hegeszéssel rögzíe hőelem huzalpár Hőáramsűrűség meghaározása: A űzér hőáramlás, crkulácós számíás ellenőrzéséhez gyakran szükség van a hőáramsűrűség smereére. Mérésére hordozhaó vagy fxen beépíe hőáramsűrűség mérő szondáka alkalmaznak. Előbbek különféle megoldása például a [8.9] rodalom smere részleesen. Uóbbak közül csak a csőfalban kalakuló hőmérsékle-különbségen, lleve a csőre hegesze lapkában kalakuló hőmérsékle-különbségen alapuló mérés módszereke vázoljuk: Elgőzölögeő csövek ényleges hőfelvéelének megállapíására a cső homlokfelüleén elhelyeze hőmérőpár (8.5. ábra) alkalmazhaó. A megfelelő szögben kalakío (pl.,6 mm ámérőjű) furaokba, a cső homlokfelüleére vezee (,-,4 mm ámérőjű) köpeny-hőelemekkel, a hőáram sűrűsége a csőfalban kalakuló hőmérsékle különbségből lehe számían. m( k b ) q 8.3 d k r ln r A füsgázoldal ömörség a nyílások környezeének zömíésével, lleve a hásó oldal dobozolásával bzosíhaó. Előbb összefüggésben: cső anyagának közepes hővezeés ényezője [W/mK], k b d m k r r külső furaban elhelyeze hőmérővel mér hőmérsékle [ C], belső furaban elhelyeze hőmérővel mér hőmérsékle [ C], a cső külső ámérője [m], a külső hőmérő érzékelőjén ámenő körív sugara [m], a belső hőmérő érzékelőjén ámenő körív sugara [m], a cső kerülee menén örénő hővezeés haásá fgyelembe vevő ényező, éréke a csőelrendezés és a B kf r b / szám függvényében a [8.7] közlemény alapján veheő fel, vagy az o megado erácós 34

346 módszerrel számíhaó. A B számo a csőben lévő hőáadásra jellemző kf [W/m K] hőáadás ényezővel (3.. ábláza) és a cső r b [m] belső sugarával kell számían. Hősugárzás Köpeny hőelem 8.5. ábra Hőáramsűrűség mérés elgőzölögeő csövön Természees crkulácójú elgőzölögeő csöveknél, amennyben a cső belső felülee lerakódásmenes, az axáls hővezeés haása a radáls hővezeéshez képes elhanyagolhaó. Ilyen eseben, ha a külső hőmérő a csőfelüle közelében van, =0,9-0,96 közö lehe. Kényszerááramlású kazánok elgőzölögeőnél, lleve egy oldalról besugárzo úlhevíő felüleeknél ksebb érékekkel kell számoln. A hőmérők beépíéséből, méreelérésekből (az érzékelők köpenyen belül ényleges elhelyezkedéséből) adódóan jelenős nagyságú mérés hba leheséges. Ezek csökkenésére, a ényleges beépíés haásának fgyelembe véelére [] közöl gyakorlaban alkalmazhaó eljárás. A [8.8] közlemény a 8.5. ábrán vázolól elérő hőmérő elhelyezések (például homlokfal külső felüle-gá szmmeravonal) eseére s smere elméle összefüggéseke a hőáramsűrűség megállapíására. Köpeny-hőelemek Forrcsövekre hegesze mérőlapka b Köpeny-hőelem elhelyezésére szolgáló fura r m mm széles rés 8.6. ábra Hőáramsűrűség mérés forrcsövekre hegesze lapkával Az előbb megoldás helye, a haza gyakorlaban, a forrcsövekre hegesze mérőlapka (8.6. ábra) alkalmazása erjed el, amelynek elkészíése, helesíése, ellenőrzése s lényegesen egyszerűbb. A ké szomszédos csőre felhegesze, hőálló acélból készíe, szmmerkus kalakíású lapkába ké köpeny hőelem rögzíheő. A hőelemek a membránfal gálemezén fúr lukakon kereszül vezeheők a fűelen érrészbe. A füsgáz káramlása az ávezeések dobozolásával, eseleg zömíőgyűrüs ávezeések alkalmazásával akadályozhaó meg. A lapkában a homlokfal hőfelvéel és a cső falának örénő hőleadás haására, a cső felé rányuló hővezeés alakul k. A hásó fal 34

347 hőveszeség hőálló hőszgeeléssel csökkenheő. A hőáramsűrűség számíása a m s m q 8.4 m r m összefüggéssel leheséges, amelyben m a lapka anyagának álagos hővezeés ényezője [W/mK], s a lapka vasagsága [m], m a lapkában elhelyeze hőmérők közö mér hőmérsékle-különbség [ C], r hőmérő furaának befűrészelésől mér ávolsága [m] (8.6. ábra), m hőmérő furaok egymásól mér ávolsága [m], (8.6. ábra). A lapká, célszerűen, nagyobb hőmérsékleen s jó korrózóálló képességű anyagból kell készíen, ponosan (például homlok, hásó fala párhuzamosra köszörülve) kell gyáran. A szokásos falvasagság 4 mm, a mérősáv b szélessége 0 mm. Lerakódás vzsgáló cső: Különleges összeéelű (hulladék, bomassza eredeű) üzelőanyagok felhasználásánál, üzelőanyag válásnál gyakran a lerakódások mennységének, összeéelének megválozásával, korábban nem apaszal korrózó megjelenésével s számoln kell. A folyamaok kellő dőaramú, beállíhaó, ellenőrzheő feléelrendszerben örénő megfgyelése lerakódás vzsgáló cső beépíésével leheséges [8.30]. Ez egy mnegy 0,5 m hosszú, vzsgáln kíván anyagú, méreű, beállíhaó, szabályozo hőmérsékleű közeggel hűheő, falhőmérőkkel (a belső, lleve a külső alkoókon) egyenleesen elláo cső, amely óra vzsgála dő köveően elávolíhaó a kazánból (8.7. ábra). A kvéel köveően, szemrevéelezéssel, laboraórum vzsgálaokkal megállapíhaó az eseleges lerakódások méréke, összeéele, korrózós, anyagszerkezere gyakorol haása. Muán a cső hosszengelye menén a hőmérsékle válozk, meghaározhaó egy ado lerakódás, korrózóípus, anyag szemponjából mérékadó hőmérséklesáv, fogyás sebesség [8.30.]. Különféle csőanyagokkal végze, párhuzamos vzsgálaokkal a legalkalmasabb anyagmnőség s kválaszhaó. Falhőmérsékle mérések Hűőközeg belépés Hűőközeg klépés Maxmum Mnmum Hőmérsékle-válozás Csőhossz 8.7. ábra Lerakódás vzsgáló cső [8.30] Zajmérés (hang emsszós vzsgálaok) alkalmazása: A kazánok üzemeleésekor jelenkező különféle rezgések spekrumának folyamaos megfgyelése (mn arra a 7.4. fejezeben ualunk) leheősége ad a kazán elzár erében jelenkező 343

348 meghbásodások (lyukadások, csőknyílások, repedések) kezde fázsban örénő felsmerésére, ezzel a súlyosabb meghbásodások megelőzésére [ ]. A zajspekrum felvéelére álalában kéféle eszköz alkalmaznak [8.33]: akuszkus mkrofon, az áramlás zajok válozásának ellenőrzésére, a fűőfelüleek melle a füsgázhuzamok mndké oldalán, lleve a membránfalra jelvezeő rudazaal ámaszkodó pezoelekromos érzékelő, a kazánfal, mn akuszkus doboz felhasználásával, az eseleges szvárgásokból a kazánesben ébredő ulrahangok érzékelésére, szükség szern a fal öbb síkjában, oldalán elhelyezve (8.8. ábra). TE TH UH TH3 TH Akuszkus érzékelők a kazán mndké oldalán UH TH4 TH E E Rezgés érzékelők a kazán mndké oldalán 8.8. ábra Akuszkus és rezgés érzékelők elhelyezése [8.33] Az érzékelőke, a rezgések spekrumának, lefuásának kérékelésére alkalmas számíásechnka rendszerhez csalakozava, egyrész álalában elemezheők a rezgések, másrész a spekrumok gyors megválozásakor, előre beállío amplúdók úllépésekor azonnal fgyelmezeő jelzés adhaó a kezelőszemélyze részére, így a szükséges beavakozások kellő dőben megkezdheők. Terveze, erős zajjal, rezgéssel járó beavakozások, mn például vízlándzsás salakelávolíás, koromfúvók használaa, dejére a jelek kérékelése ámeneleg felfüggeszheő. 344

349 8.3. Működés üzem ellenőrzése, javíása A ma kazánkezelők munkájá a házarás berendezésekől eleknve dnamkus sémaképek, dnamkus kapcsolás állapo ábrák, színes megjeleníés segík. A szokásos megjeleníések a mér, számío paraméerek melle álalában a kazánhaásfoko, maxmáls kazáneljesímény, szabad kazáneljesímény jeleník meg. A kazánhaásfoko álalában ndrek módszerrel számíják. A szabad kazáneljesímény számíására a válakozó génybevéelekre megengede cklushaárok alapján kerül sor. A maxmáls kazáneljesímény megállapíása a ényleges és leheséges üzelés eljesímény, lleve a ényleges és megengede űzérhőmérsékle, úlhevíő cső falhőmérsékleek összehasonlíása alapján örénhe. Eseenkén a segédberendezések egyed munkaponja s vzsgálják. A kazánszállíók nagyobb berendezések mellé álalában komple dagnoszka rendszereke s ajánlanak. Az ez kszolgáló nfrasrukúra: leheővé esz az üzem események nyomon köveésé, bzosíja a jellemzők ponos számíásá, ámogaja a kereskedelm, gazdaság elszámolásoka, saszkák, jelenések elkészíésé, a evékenység és az események haóságok részére örénő dokumenálásá, hosszú ávú felügyelee, emelle elősegíhe o az eseleges hbajelenségek, hba okok gyors felsmerésé, elháríásá, o a gyárónál, szakérőknél felhalmozódo apaszalaok ávéelé, hasznosíásá, o a berendezések élearamának meghosszabbíásá, o az üzemeleés, karbanarás kölségek csökkenésé. A szakérő rendszerek fejleszése a felhalmozódo apaszalaok negrálásán úlmenően az 3-7. fejezeekben részleeze smereeken, számíás eljárásokon alapul. Az álalános smereés meghaladná a könyv keree. Példakén csak a felüleek hőfelvéelének elemzésé, ehhez kapcsolódóan a befecskendezések működésének vzsgálaá, lleve a közvelen befúvású malomkör ellenőrzésé vázoljuk. Fűőfelüleek hőfelvéelének ellenőrzése. A fűőfelüleek ervezése, mn arra ualunk részben üzem apaszalaok alapján örénk. A ényleges hőfelvéel elérhe a erveze érékekől, és üzem közben a üzelőanyag ulajdonságaól, égők beállíásáól, felüleek elpszkolódásáól függően válozha. A válozások a csőfalhőmérsékleen kereszül a felüle élearamá s befolyásolhaják. Ezér ndokol a hőfelvéel rendszeres ellenőrzése. Erre salakosodással, pernyelerakódással együ járó üzeléseknél a szíóberendezések (vízlándzsák, koromfúvók, légágyuk, sb.) működeésének opmalzálásához szükség s van. Az ellenőrzés örénhe hőáramsűrűség-mérő szondák (8.. fejeze), a kazán üzem mérőeszköze álal mér érékek és hőechnka számíások alapján. Uóbb, az 5.5 összefüggés áalakíásával, a felüle hőfelvéeléből és közepes hőmérsékle-különbségéből kndulva leheséges: Q kf 5.5a ln 345

350 kf (kw/k) Fűőfelüleeknél muán a felüleek menén a hőáramsűrűség folyamaosan válozk a felüle álagos hőfelvéelének jellemzésére, a kf szorza [W/K] érének számíása célszerű. A különféle erheléseken számío kf érékeke a hőechnka számíásban felhasznál érékkel összeveve, az összefüggések árendezésével, kszámíhaó a ényleges elpszkolódás ényező, a kf érékek üzem közben válozásá fgyelve pedg megállapíhaó a kazán elpszkolódása. Párhuzamos gőz, füsgáz, levegő uak eseén leheőség van a felüleek haásosságának összehasonlíására, szmmera vszonyanak vzsgálaára s, az eseleges elérés okozó jellemzők megállapíása uán, a szmmera helyreállíására y = 53,6049x 0,653 R = 0, y = 0,8300x 0,8663 R = 0, y = 3,3736x 0,7496 R = 0, Tüzelőanyagáram (/h) kf léghevíő kf vízhevíő kf újrahevíő Havány (kf léghevíő) Havány (kf vízhevíő) Havány (kf újrahevíő) 8.9. ábra A hőfelvéelre jellemző kf szorza válozása a üzelőanyag ömegáram függvényében Példakén, a Dunamen Erőmű egykor, 5. számú, fűőolaj üzelésű kazánján, nagyjavíás uán, különböző eljesíményeknél elvégze ellenőrző mérések [8.34] alapján a léghevíő, vízhevíő, újrahevíő fűőfelüleekre számío kf érékeke és az ezekre llesze, közelíő haványfüggvények lefuásá a 8.9. ábra muaja. A mér érékek hullámzásá az ado eseben a légfelesleg ényező és a közegáramok üzelőanyag áramól függelen válozásából adódó elérések magyarázzák Az előbb, 5.5a képle használaához szükség van az egyes felüleeken áado hőmennység, lleve a felüle elő, uán közeghőmérsékleek smereére: A felüleek hőfelvéelé vízoldalon a közegáramokból és a felüle elő, uán nyomás és hőmérsékle érékek alapján meghaározo enalpákból lehe számían. Nehézsége a úlhevíőkbe, újrahevíőkbe befecskendeze közegáramok, befecskendezések uán közeghőmérsékleek érékének megbízhaósága jelenhe. Ezér mndg célszerű ellenőrzn, hogy a mér érékek összhangban vannak-e. A befecskendezések uán mér gőzáram és a befecskendezés elő, uán mér közegparaméerek alapján a.59a-.59c összefüggések felhasználásával megállapíhaók a befecskendeze mennységek számío éréke. Hasonlóan a.59a-.59c képleek árendezésével kszámíhaók a befecskendezés uán ( ht u, ht u, sb.) enalpaérékek, ezek alapján meghaározhaók a befecskendezés uán közeghőmérsékleek. A kadódo érékek alapján a kövekező eseek leheségesek [8.0]: o A mér és számío érékek közö csak jelenékelen, a mérés elérésekből adódó különbség van, a mér érékek használhaók. 346

351 W/W, q/000 o A befecskendezés uán mér hőmérsékle közel azonos a elíés hőmérsékleel, a számío enalpa a elíe folyadékenalpa ala van, a befecskendezés éréke úl nagy, a befecskendezés uán felülebe nedves gőz áramlk. o A befecskendezés uán mér hőmérsékle ksebb a elíés hőmérséklenél, a hőmérőre a befecskendezésből származó vízcseppek csapódnak, amelyek a elíés hőmérsékle alá hűk. Amennyben a számío enalpa ksebb a elíe folyadékenalpánál, a fűőfelülebe nedves gőz áramlk. Telíe folyadékenalpánál nagyobb számío enalpa eseén a fűőfelüle nedvesíése nem kövekezk be, a porlaszás mnősége, vagy a hőmérő elhelyezése, lleve a hőmérő maga rossz. Célszerű ezek ellenőrzése. o A befecskendezés uán mér hőmérsékle nagyobb a elíés hőmérséklenél, de a számío enalpa ksebb a elíe folyadékenalpánál, a mennység- vagy hőmérséklemérés hbás. Hasonlóan, a mér és számío érékek közö nagy elérés (például a mér és számío hőmérsékle 5 C-nál nagyobb elérése) s mérés hbára ual. Célszerű mnd a mennység mnd a hőmérséklemérés ellenőrzése. A logarmkus hőmérsékle-különbség meghaározásánál a nehézsége a füsgáz hőmérsékleek megbízhaósága jelen. Mn arra ualunk, a hőmérők és haároló felüleek közö hőcsere kövekezében a szokásos hőmérők álal mér érékek elérnek a ényleges hőmérsékleekől. Ezér a füsgázoldal hőmérsékleek öbbségének megállapíása álalában a megbízhaóan mér érékekből kndulva számíással örénk. A gyakorlaban megbízhaónak a omográf eljárás alkalmazásával kérékel akuszkus, vagy proméeres hőmérséklemérések (álalában a űzér klépő kereszmeszeében), vagy a léghevíő elő, uán hálósan elepíe hőmérőkkel mér füsgáz hőmérsékleek eknheők. Ezekből, az egyes érrészek, víz-, gőzoldal hőmérsékleek nyomások, mennységek alapján számío hőfelvéeléből, füsgáz ömegáramból az 5.08 képle felhasználásával a kazán végéről kezde számíásnál a felüle elő, a űzéről kezde számíásnál a felüle uán füsgáz hőmérsékle meghaározhaó.,5,4,3,, 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0, 0, Tüzelőanyagáram (/h) y =,4088x -0,05506 R = 0,466 y = 0,4033x 0,396 R = 0,9448 y =,53703x -0,495 R = 0,9336 W/W légh W/W vízh ea/000 Havány (W/W légh) Havány (W/W vízh) Havány (ea/000) 8.0. ábra Hőkapacás áram arányok, úlhevíők uán relaív füsgáz hőmérsékle válozása a üzelőanyag ömegáram függvényében Az egyes fűőfelüleek hőmérlege a füsgáz és a levegő ömegáram felhasználásával írhaó fel. Előbb mennységmérés hányában a üzelőanyag ömegáram, légfelesleg ényező, fajlagos mennységek alapján számíhaó. Uóbb mennysége 347

352 egyéb leheőség hányában a léghevíő hőmérlegéből haározhaó meg. A léghevíőn bekövekező hígulás (áhordás) a füsgázösszeéel válozásából lehe kszámían. A példakén bemuao esere (Ljungsrőm ípusú léghevíő, vízhevíő fűőfelüleekre) számío W / W hőkapacás áram arányok (az ndex a füsgázoldalra vonakozk) és a kazán végéről számío ea/000, úlhevíők uán, relaív füsgáz hőmérsékle lefuásá a 8.0. ábra muaja. A légfelesleg ényező és a közegáramok, üzelőanyag áramól függelen, válozásából adódó elérések ezen az ábrán s megfgyelheők. Az elérések kövekezében a léghevíőkre vonakozó hőkapacás áram arányokra llesze, közelíő haványfüggvény regresszós együhaója csak mnegy 0,4. Fűőfelüleek hőfelvéele üzem mérések alapján: Az eljárás normál üzem mérések alapján örénő alkalmazására, a vsona lgnüzelésű erőmű, 4. helyszámú kazánján 989. december -én, - óra közö, 6,6 MW blokk eljesíménynél rögzíe, álagos érékek alapján végze számíások eredménye muajuk be. A 8.. áblázaban összefoglal, ljungsrőm elő hőmérsékleekből előre haladva, az egyes érrészek hőmérlegéből, kszámío füsgáz hőmérsékleek alapján láhaó, hogy a űzere köveően ks mérékben egyenlőlen füsgázhőmérsékle, a fűőfelüleeken kegyenlíődk. A hőmérlegek felírásánál, a haároló falak hőfelvéelé felüleükkel és a vzsgál érrészre jellemző hőmérséklekülönbséggel veük arányosnak. 8.. ábláza Jobb oldal Bal oldal Füsgáz előe Füsgáz uána Füsgáz előe Füsgáz uána Ljungsröm Tápvíz előmelegíő Haároló fal TH Haároló fal UH Haároló fal TH Elgőzölögeő rács UH Haároló fal TH TH Haároló fal Scho Haároló fal Scho Haároló fal A gőzoldal hőmérsékleekből (8.3. ábláza) azonban az s láhaó, hogy a űzere köveő fűőfelüleek (Scho, Scho, TH4, UH) hőfelvéele a kazán ké oldalán lényegesen elér egymásól. A különbség a felüleek elérő elrakódásával, a Scho, Scho, TH4 felüleeknél űzér lángsugárzásból adódó, elérő hőfelvéellel magyarázhaó. 348

353 kf szorza (kw/k) 8.3. ábláza Jobb oldal Bal oldal Közeg előe Közeg uána Közeg előe Közeg uána Ljungsröm Tápvíz előmelegíő Haároló fal TH Haároló fal UH Haároló fal TH Elgőzölögeő rács UH Haároló fal TH TH Haároló fal Scho Haároló fal Scho Haároló fal Az előbb hőmérsékle-különbségek ellenére a kf szorzaok érékében (8.. ábra) csak mnmáls elérések fgyelheők meg. A léghevíőnél ez az elérő levegőbeörés, a Scho felülenél az elérő elsalakosodás magyarázza Ljungsröm Tápvízelőmelegíő kf jobb oldal kf bal oldal Haároló fal TH Haároló fal UH Haároló fal TH Elgőzölögeő rács UH Haároló fal TH TH4 Haároló fal Scho Haároló fal Scho Haároló fal 8.. ábra A hőfelvéelre jellemző kf szorza alakulása a fűőfelüleeken Malomkör ellenőrzése üzem mérések alapján: A közvelen befúvású szénőrlő rendszereknél (8.. ábra) a szokásos üzem mérések: malom elő, uán hőmérsékle (8.3. ábra), adagoló fordulaszám, malom üzemóra, hajómoorok áramfelvéele és a hőfelvéel ellenőrzésnél kadódo eredmények alapján a malomkörök működésének részlees elemzése s elvégezheő. A malomkörökben a szénpor-hordozóközeg szállíásá elősegíő berendezések (venláorok, verőkerekes malmok) köböző gépek, azaz működésükre az ado ellennyomás, és állapo függvényében szállíhaó érfogaáram jellemző. Így a hordozóközeg érfogaárama: 349

354 V ( v 8.5 m fg fol hl vg) ahol a 8.. ábrán felünee jellemzőkön úlmenően: we wu vg m a a száríás során elpárolgó vízgőz ömegárama [kg/s], 00 w u fg fol hl vg 73 v a hordozóközeg fajérfogaa fg fol hl vg ( fg fol hl vg)73 [m 3 /kg]. fg fg Füsgáz vsszaszívás m a k hl fol fol V m Páraégő Főégő 8.. ábra Közvelen befúvású malomkör ellenőrzése A V m érfogaáram verőkerekes malmoknál a beadagol szénmennységől, a verőlapok kopásáól (álalában az ü üzemórával jellemezheő) függ, és mnmáls éréké az úgyneveze lefulladás haár (egységny érfogara számío porkoncenrácó) korláozza. Üzem elemzésekhez, szmulácós számíásokhoz álalában c m a( ü ) V m 8.6 alakú összefüggéssel közelíheő, amely a malomkör ellenállásának válozásá s fgyelembe vesz. Kellően nagyszámú üzem mérés alapján mód van a közepes szemcsemére és száríás haásfok malom uán hőmérsékle függvényében örénő közelíésére s. A közepes szemcsemére például b a a száríás méréke d k b ae 8.7 we wu 00 a e 8.8 we alakú kfejezéssel közelíheő [8.35]. Előbb összefüggésekben a, b, c az üzem mérésekkel meghaározo, összefüggő paraméerekre llesze közelíő függvények elérő számérékű, regresszós együhaó. A szemcsemére, nedvességek felhasználásával becsülheő a malom uán hőmérsékle opmáls éréke, amely egyéb, nem árgyal, a üzelésechnka lleékesség körébe arozó jellemzőkől s függ. b 350

355 Hőmérsékle ( C) A malomban lejászódó folyamaokra eljesüln kell az energa-megmaradás örvényének s, amely a malomkör hőmérlege alapján ellenőrzheő: fg h vg hv ha m a fgh fg ( fol hl )hl Pm sv h 8.9 fg folh fol hlhhl Pma Előbb összefüggésben h a száríáshoz vsszaszívo füsgáz enalpája [kj/kg], fg h fg a száríáshoz vsszaszívo füsgáz enalpája a malom uán hőmérsékleen [kj/kg], h az előmelegíe levegő enalpája [kj/kg], fol h hl környeze hőmérsékleű levegő enalpája [kj/kg], h a száríáshoz bevezee levegő enalpája a malom uán hőmérsékleen, l [kj/kg], we wu h vg a száríás során elpárologao vízgőz hvg ( , 4, 86k ) 00 wu enalpanövekedése [kj/kg], h a száríás uán a szénben vsszamarad nedvesség v 00 we wu 00 wu hv 486, 0, wu enalpája a malom uán hőmérsékleen [kj/kg], we 00 we h a a üzelőanyag ha 486, 0, 96k enalpája környeze hőmérsékleen [kj/kg], P malom eljesíményfelvéele [kw], ma P malom sugárzás, vezeés veszesége [kw], msv w e nyers szén nedvességaralma [%], w a szén malom uán nedvességaralma [%]. u Malom uán Malom elő Malomszám 8.3. ábra Malom elő, uán hőmérsékleek Az előbb összefüggések alkalmazásával kdolgozo eljárás alkalmazására, példakén a vsona erőmű már hvakozo, 4. helyszámú kazánjára, az 989. december -én, - óra közö mér álagos érékekkel, kadódo eredményeke smerejük. A számíás a malmok szállíóképességének az üzemdő és őrlés eljesímény alapján az üzem apaszalaok felhasználásával kdolgozo regresszós összefüggésekből örénő kszámíásával ndul. 35

356 Közegáram (kg/s) A malom uán hőmérsékleek felhasználásával a 8.8 alakú regresszós összefüggésből malmonkén megállapíásra kerül a szénpor őrlőszáríás uán nedvességaralma, ez alapján az elpárolgo nedvesség és a hordozógáz vízgőz aralma. Ez köveően, a malom uán hőmérsékleek felhasználásával, az egyes malomkörök közö széoszásra kerül az előző számíásokból smer, léghevíőke megkerülő hdeg levegő mennység, majd az egyes malomkörök (8.9 összefüggés szern) hőmérlegének és a malmok szállíóképességének, hordozóközeg sűrűség válozásának fgyelembevéelével, erácós számíással, kadódk a vsszaszívo füsgáz, meleg- és hdeg levegő, valamn vízgőz áram (8.4. ábra) Vízgőz Hdeg levegő Meleg levegő Vsszaszívo száríógáz Malomszám 8.4. ábra Hordozógáz összeéele A mennységek smereében meghaározhaó a prmer levegő hányad, befúvás sebesség, hordozó közeg szénpor koncenrácója, és a fajlagos őrlés energafogyaszás s (8.4. ábláza). Malomszám Prmer levegő hányad (%) Befúvás sebesség (m/s) Szénpor koncenrácó (g/m 3 ) 8.4. ábláza Fajlagos őrlés energafogyaszás (kwh/) 8,4 8,9 97 9,5 4,9 9,8 88 9,4 3 Üzemen kívül 4 39, 8,5 87 9, ,9 0,4 69 9,98 6 5,8 0,5 67 0,04 7 4, 9,5 90 9,9 8 33,4 9, 95 9,4 A vázlaosan bemuao példák alapján beláhaó, hogy az smer összefüggések, meglévő mérések alapján s kdolgozhaók a kezelők munkájá segíő dagnoszka rendszerek. Így az üzemvezeésnek a ma mérés- és számíásechnka háérre alapozva a készen megvásárolhaó rendszerek melle leheősége van a hely gényeke kelégíő, sajá készíésű ellenőrző, megjeleníő eljárások megvalósíására, lleve a meglévő dagnoszka rendszerek szükség szern kegészíésére s. A berendezések rán ámaszo gények (hőhordozó közeg paraméerek), üzelőanyag mnőség válozásával gyakran szükségessé válk a várhaó működés elemzése, a fűőfelüleek eseleges áalakíásának vzsgálaa. Az lyen számíások s elvégezheők az előző fejezeekben smeree, részlees számíás 35

357 összefüggésekkel, különféle, széles körben használ kódokkal. A gyakorla apaszalaok alapján azonban, az eseek nagy részében célszerűbbnek űnnek a berendezéseken mér hőmérsékle, közegáram, hőábocsáás ényező érékekkel örénő számíások. Uóbbak ugyans énylegesen jellemzk a berendezés, felüleek, sb. állapoá, míg az elméle számíások csak közelík azoka. A számíások ez eseben s a mérlegegyenleekkel, hőmérsékle-válozásoka leíró (8.5. ábláza) összefüggésekkel örénnek. A számío érékek helye azonban a mér, vagy a mérések alapján várhaó érékeke vesszük fgyelembe. Tovább egyszerűsíés, hogy feléelezzük a válozással nem érne, így várhaóan azonos közegáramokkal, sb. működő, megelőző fűőfelüleek uán füsgáz hőmérsékle válozalan lefuásá, amelye a kazánerhelés ( m üzelőanyag áram, füsgáz ömegáram) függvényében álalában, a 8.0. ábrán s felünee: alakú összefüggéssel közelíünk. fg e b a m 8.0 Ellenáram Egyenáram Füsgáz hőmérsékleválozása e 8.5. ábláza Víz-, levegőoldal hőmérsékleválozás R NTU ( ) R NTU R R e e R NTU ( ) R R Állandó hőmérsékleű NTU ( )e fűőközeg Állandó hőmérsékleű NTU ( )e fűö közeg Az összefüggésekben szereplő jelölések érelmezése az 5.40 kfejezéssel azonosan: R W W m c és W m cp hőkapacás áramok aránya, a W p NTU k F W az ável egységek száma Ezekből kndulva a felüle 8.5. áblázaban megado ípusáól függően a számío, vagy megfgyel hőáadás ényezők, ömegáramok, alapján meghaározhaó a hőável folyamaban részvevő közegek hőmérsékle-válozása, ezzel hőleadása, hőfelvéele. A fő fűőfelüleekkel azonos érrészbe beépíe mellék fűőfelüleek (például: haároló fal, függesző csövek) hőfelvéele a érrészben leado hőmennység százalékában s fgyelembe veheő. A megválozó üzem körülmények közö, állandósul állapoban várhaó üzem jellemzők becslésére alkalmazo módszerek szemléleésére regeneraív léghevíő, meleg levegő vsszakeveréssel örénő belépő hőmérsékle növelésének vzsgálaá muajuk be. Léghevíő rendszer ellenőrzése: A rendszer melynek kapcsolásá a 8.5. ábra muaja ké, párhuzamosan kapcsol regeneraív léghevíőből, ezeke megelőző 353

358 gőzfűésű kalorferekből, a kalorferek közé beépíe levegő aláfúvó venláorokból, levegőoldal megkerülő csaornákból áll. A vzsgála árgyá a levegő oldal vsszakerngeés, ezzel a belépő levegő hőmérsékleének növelésé, és a hdegoldal korrózó csökkenésé, leheővé evő, az ábrán eredményvonallal jelöl csaorna eseleges megvalósíása képeze. Kéménybe m V m L x m L fol fgu v e k m L fol m ( x )m L m fol z( x )m L fol m L ( z )( x )m L m L fol L L Gőzfűésű kalorfer Le Ljungsröm. Ljungsröm. m V fg e ' Lu m L fol ( x )m L fol Lu Tápvíz előmelegíő Kazánból 8.5. ábra Léghevíő üzemállapoának szmulácója Az ábrán jelöl mennységekkel és hőmérsékleekkel, a közepes levegő fajhők csekély különbségének elhanyagolásával a hőmérlege felírva, a vsszakeverés köveően kalakuló levegőhőmérsékle: ve xm L fol Lu ( m ( x) m L fol L fol m ) m L L k 8. A levegő aláfúvó venlláorban bekövekező, csekély hőmérsékle-növekedés elhanyagolva, a másodk gőzfűésű kalorfer a ve hőmérsékleű, de a korábbaknál a vsszakerngee mennységgel nagyobb ömegáramú levegő melegí ovább. A kalorferből klépő levegő várhaó előmelegíés hőmérséklee (a 8.5. áblázaban, állandó hőmérsékleű fűőközegre, megado összefüggésbe a ényleges érékeke behelyeesíve): ahol s Le c kkal Fkal [( x) m m pl L fol L ( ) e 8. a kalorfer fűőgőz elíés hőmérséklee [ C], k kal F a kalorfer hőleadására jellemző szorza [kw/k], kal c a levegő közepes fajhője [kj/kgk]. pl s s ve ] A léghevíő uán ' Lu levegőhőmérsékle az ellenáramú hőáadás fgyelembe véve: 354

359 ' Lu ( ) R 8.3 Le fg e Ahol a 8.5. ábra jelölésen úlmenően: mv cp fg R [( z)( x) m ] c a füsgáz és levegőoldal hőkapacás áramok aránya, NTU lhf lh k F L fol pl lh lh a regeneraív léghevíőre jellemző ável egységek száma, m Vcp fg k a regeneraív léghevíő hőáadására jellemző szorza [kw/k], c a füsgáz közepes fajhője [kj/kgk], p fg fge a léghevíő megelőző fűőfelüleből klépő füsgáz 8.0 alakú (füsgáz ömegáramól függő) összefüggéssel közelíe hőmérséklee ( C) A léghevíő uán füsgáz hőmérsékle: Le 8.4 fgu fge ' ( Lu Le)/ R Az égők elő Lu levegőhőmérsékle, a levegőoldal megkerülés fgyelembe véve, a közepes levegő fajhők különbségének elhanyagolásával: Lu ' ( z) Lu Le z 8.5 A számíások elvégzéséhez szükség van az egyes fűőfelüleek hőáadására jellemző kf szorzaokra. Ezek, megfelelő ponosságú ellenőrző mérések alapján álalában előállíhaók (R álalában nagyobb 0,98-nál) az ado fűőfelüleen ááramló ömegáramól függő b kf am 8.6 alakban. Felhasználásukkal a különböző kazánerhelésekre, légfelesleg ényezőkre, ve venláor elő hőmérsékleekre, z, x megkerülés, vsszakerngeés arányokra a várhaó hőmérsékleérékek számíása elvégezheő, ez alapján a lemezbeéek mnmáls álaghőmérséklee, hőmérséklengadozása (5.37, 5.38 képleekkel) s becsülheő. Áérés fuzzy szabályozásra: Gyakorla apaszalaok arra muanak, hogy a gyakorlo kezelők megfgyelések alapján gyakran jobb kazánüzeme aranak, mn a szabályozó készülékek. Ez felsmerve, a hagyományos szabályozások kválása, a gyakorlo kezelők beavakozás szokása, mn eljárás szabályoka felhasználó fuzzy 48 szabályozással, jelenős haékonyságjavulás eredményezhe [8.36, 8.37]. A szabályozás háerének, részleenek smereése úllépne a könyv 48 A fuzzy szó jelenése elkenődö, élelen, elmosódo. A fuzzy szabályozás a halmazelméle és a Bool algebra felhasználásával kfejlesze, fuzzy logkán alapuló, sokparaméeres nemlneárs rendszerek szabályozására alkalmas, élelen szabályozás jelen. A beavakozás szokások (szakérő smereek) logka megfogalmazása például: Ha A nagy és B közepes és C kcs akkor D növelendő alakú, vagy hasonló lehe [8.36]. Ilyen műveleek formalzálásához a mér ( A, B, C ) jellemzőke a agság függvények alapján rész (például nagy, közepes, kcs, sb.) halmazokba kell rendezn. Ezekkel meg kell haározn a szakma apaszalaoka leképező logka összefüggések eredményé (amely csak egy művele, evékenység rányá jelöl, így egy részhalmazra mua), és ez (például az egyes A sb. részhalmazok agság függvényenek súlyozásával) a szabályozó számára a beavakozó jellemző érékének egyérelmű meghaározására alkalmas érékké kell vsszaalakían. 355

360 kereen, ezek megsmeréséhez magyar nyelven s (például [8.38]) bőséges rodalom áll rendelkezésre. Az áérés a szerző véleménye alapján akkor lehe célszerű, ha a hagyományos szabályozásokkal, a nagy zavarások kövekezében, a szabályozo paraméerek nem vagy csak nagy ngadozásokkal arhaók, és van hasznosíhaó apaszalaokkal rendelkező szakérő, gyakorlo kezelő, lleve a beavakozás szokások más, hasonló berendezésről áveheők. Sakus, dnamkus szmulácó: A számíásechnka fejlődése leheővé ee a berendezésekben lejászódó, számíás összefüggésekkel leképezheő folyamaok dnamkus vselkedésének leírásá, anulmányozásá, ez alapján szmuláorok kfejleszésé. A gyakorla gények kelégíésére öbb programcsomago fejleszeek k, amelyek alkalmasak a kazánok működésével kapcsolaos részlekérdések (például űzér áramlás, hőáadás, elgőzölgés), vagy a eljes berendezés működésének akár dnamkus, numerkus vzsgálaára. Uóbbak a különféle üzem események lefuásának, haásának vzsgálaa melle, (amelyek alapján például a szabályozók, védelmek beállíása javíhaó) a kezelők képzésére s felhasználhaók. A szerző apaszalaa alapján számos, jól felkészül vállalkozó kínál akár berendezés-függelen, álalános okaás felhasználásra s szmulácós programoka. Az üzemvezeés szándékán, hozzáérésén múlk, hogy ndokolnak arja-e egy, az ado berendezéseke leképező szmuláor kdolgozásá és ennek megvalósíása során: kellően dokumenál, széles körben közzée mérés eredmények szmulácójával ellenőrzö, ugyanakkor egyes részleeben fekee doboznak eknheő kész programcsomag (például [8.39]), vagy a szokásos mérlegegyenleek, számíás összefüggések alapján, az ado berendezésre kdolgozo egyed számíás eljárás (például [ ]) alkalmazása melle dön. 356

361 8.4. Üzemzavarok A kazánoknál nagyon sokféle meghbásodás fordulha elő. Rendszerezésükre öbb kezdeményezés örén (például [8.43]), azonban egységesen elfogado csoporosíásról, mnősíésről még nem lehe beszéln. Szerző szakérőkén nagyon sok meghbásodással alálkozo, a szakma közvélemény érdeklődésére számo aró, nagyobb eseményekről a szakrodalom s beszámol (például [8.3], [8.44]). Ennek ellenére jelen smereés nem egyes, ényleges meghbásodások smereésére, elemzésére örekszk, hanem az üzemeleők számára hasznosíhaó összefoglalásra. Az események a kváló okoka eknve alapveően ké nagy csoporra oszhaók: a normál üzem körülményekől elérő, rendszern váralan események haására bekövekező meghbásodásokra, lleve az üzemvel eredményekén bekövekező elválozásokra, meghbásodásokra. Uóbbak a válaszo felügyele flozófának megfelelően végze külső, belső felülvzsgálaokkal (7.4. fejeze) álalában kellő dőben felfedezheők, így a nagyobb kárral, veszélyezeéssel járó állapook megelőzheők. Erre ekneel, az alábbakban elsősorban a normál üzem körülményekől elérő, váralan eseményeke vázoljuk: Tüzelésoldal meghbásodások. o Tűzér robbanás: A űzérbe nem szándékolan bejuó, vagy az o lejászódó folyamaok eredményekén nem ervezeen kelekező égheő gáz, gőz begyulladásából knduló robbanás 49 kövekezében az égők leszakadhanak, a űzér haároló felülee deformálódhanak, a folyama gyorsasága, kerjedése kövekezében csaknem mnden eseben súlyos, gyakran halálos személy sérüléseke okoz. Leggyakorbb oka a üzelőanyag elláó rendszer ömörelensége. A rendszeres ellenőrzés elmulaszása kövekezében, még a ma keős elzárás, közbenső ehermenesíés (szabadra vezeés) alkalmazása eseén s bekövekezhe. Megelőzése a bzonság szerelvények gondos megválaszásával (a felhasznál üzelőanyagnak megfelelő ömíések, záró elem anyagok), a ömörség rendszeres ellenőrzésével, a berendezés begyújás megelőző megfelelő dőaramú szellőzeésével leheséges. A űzér robbanás különleges esee a vízoldal szvárgás kövekezében nagyobb karbon aralmú szlárd üzelőanyagokból kelekező, egy ado érrészben felhalmozódó vízgáz (CO+H ) berobbanása [8.44]. Ez ellen csak a vízgáz kelekezésének, felhalmozódásának megelőzésével: a vízoldal szvárgás kzárásával, melőbb észlelésével, a reakcóképes karbon szabályozo elégeésével, bedúsulásának megakadályozásával lehe védekezn. A űzér robbanások kövekezménye kellő nagyságú robbanó nyílások, fedelek (.. fejeze, [8]) beépíésével csökkenheők. o Lángalak megválozása: Rossz fúvókák alkalmazása, égők rossz beállíása kövekezében bekövekezhe a szénhdrogén lángok megnyúlása, az így kalakuló szúróláng rövd dőn belül a szemköz falon öbb csőre, lángcső fenékre, fordulókamra falra kerjedő úlhevülés, deformácó dézhe elő. Az égők közelében kelekező lerakódások a lángok elhajlásá okozhaják. A jelenség gyakran csak súlyos meghbásodás köveően fedezheő fel. Esenkén a kazán eljes önkremeneelé s elődézhe, és a környezere, személyzere s súlyos veszély jelenhe (.36. ábra). Megelőzése az égő javíásoka, 49 Robbanás: a normál lángerjedés sebességgel nduló, gyorsuló égés sebessége elér a hangsebessége. 357

362 beállíásoka köveő ellenőrzésével, az eseleges lerakodások kalakulásának folyamaos fgyelésével, a lerakódások elávolíásával leheséges. o Salaklerakódások lehullása: Szénporüzelésű berendezéseknél a besugárzo úlhevíő felüleen, haároló falakon nagy magasságban képződö, nagyobb méreű salaklerakódások erhelésválozás haására, vagy más okból bekövekező lezuhanása a űzérben nyomáshullámo, a salakölcsérben, uóégeő rosélyon szerkeze meghbásodás dézhe elő. A környezere a legnagyobb veszély a nyomáshullám kövekezében a berendezésből káramló forró füsgázok jelenhek, különösen, ha a nyomáshullám ámene (akár részleges) űzkalvás s elődéze. A vsszagyulladáskor kalakuló nyomáshullám még az eseleg javíás ala álló malmok vsszaszívó aknában lévő, elzáró oló lapoka s deformálhaja, felnyhaja. Megelőzése a salakosodás csökkenésével, rendszeres salakelávolíással, vízlándzsák megfelelő dőközönkén végze működeésével leheséges. Ejőcső meghbásodások: Nagyobb kereszmeszeű, vagy nagyobb számú ejőcső meghbásodása eseén a kazándobban árol elíe folyadék rövd dőn belül kfolyk, de a belőle, az expanzó kövekezében kelekező gőzmennység elvezeésére a füsgázelvezeő rendszer képelen, így a nyomás gyorsan meghaladhaja a haároló falak eherbírásá, amelyek súlyos környeze és személy sérüléseke okozva felszakadhanak [8.3]. Különösen súlyos kövekezményekkel járha, ha felszakadásra a falazaban (.6. ábra b) részle, 5.3. ábra b) részle) vezee ejőcsőnél kerül sor, amkor az expanzó kövekezében kelekező gőz elávozására csak a falaza befelé vagy kfelé való knyílásá köveően van mód. Az ejőcsövek meghbásodására öbbek közö hegeszés varrahbából, nagy ovalás (7.49. ábra) ma repedésből, vagy vízkfúvás ma erózóból [8.3] adódóan kerülhe sor. Megelőzése az ejőcső varraok, csőívek eljes körű repedéskereső vzsgálaával, az ejőcsövek megfelelő vonalvezeésével, az eseleges szvárgások hang emsszós méréssel örénő melőbb felfedezésével leheséges. Dobösszeköő csövek meghbásodása: A öbbdobos (.95. ábra) kazánok dobja összeköő csövek csőívekben, csőcsonkok környezeében bekövekező meghbásodása gáol hőágulásból alakul k, egy vagy öbb ejőcső örésével és az előző bekezdésben vázol, súlyos kövekezményekkel járha. A gáol alakválozás a dobok megfogásából, a fx aláámaszású dobokba beköö csövek (például.44. ábra) másk végének gáol águlásából adódk. Mn arra ualás örén, a.89. ábrán 0-es jelölésű vízoldal összeköő csöveken s bekövekezhenek meghbásodások, a csövek perodkus kszáradása kövekezében. A megelőzésre egyrész a szabad mozgás leheőség első ndíásnál (akár az elmozdulások mérésével) örénő ellenőrzésével, később rendszeres felülvzsgálaával, a vízoldal összeköő vezeékek eseében az áramlás gondos, rendkívül üzemállapookra s kerjedő ervezésével, a csövek falhőmérsékleének ellenőrző mérésével van leheőség. A repedéskereső vzsgálaoknál elsősorban a legkevésbé rugalmas vezeékekre kell fgyelme fordían. Dugulás: A vízoldal szennyeződések leszapolhaalan mélyponokban való lerakódása (.37. ábra), elgőzölögeő, úlhevíő csövek váralan magne réeg leválás kövekezében bekövekező dugulása a fűőfelüleek kellő hűés hányában bekövekező úlhevülésé, ezzel rövd dőn belül meghbásodásá 358

363 dézhe elő. A káramló folyadék, gőz a környező fűőfelüleekben, egyéb szerkeze elemekben s nagy károka, a haároló falak felnyílása eseén személy sérülés okozha. Megelőzése az elgőzölögeő rendszernél a gondos ervezésől, a mélyponok elkerüléséől függ. Amennyben a berendezésen mégs előfordulnak mélyponok, ndokol ezek rendszeres megbonással vagy szálopkával örénő ellenőrzése. A magne réeg gyors leválása ellen az ugrásszerű hőmérsékle-válozással járó üzemállapook megelőzésével lehe védekezn. Ilyen üzemállapoo [8.45] köveően a súlyosabb meghbásodások megelőzésére célszerű a veszélyezee felüleek akár csőkvágással örénő ellenőrzése. A korszerű vízelőkészíő berendezések ellenére a személyze, üzemvezeés gondalanságából adódóan ma s előfordulnak kazánkő kválásból adódó lerakódások, dugulások. Ilyen eseben elsősorban a szerkeze anyag károsodásának méréké kell ellenőrzn: a lerakódások elávolíásá köveően alkalmas lehe-e még ovább üzemeleésre vagy ez a bekövekeze szöveszerkeze, szlárdság elválozások kzárják. A berendezés mechanka eszközökkel vagy kéma kezeléssel örénő eseleges szíása csak a szerkeze elemek ovább üzemeleésre örénő alkalmassága eseén lehe ndokol. Túlhevülés: Túlhevíőknél, régebb, skn casng kvelű (.63. ábra) űzér haároló falaknál gyakran előfordul, hogy egy-egy cső a hőáguláskülönbségekből adódó elmozdulások kövekezében elszabadul. Túlhevíőknél leugrk a arófülekről, elgőzölögeőknél leszakad a fésűs lemezről. Ennek kövekezében mnd a cső felé rányuló hőáadás, mnd a hőáadó felüle megnövekedhe, mközben a hőelvonás úlhevíőknél (a fajérfoga növekedése kövekezében megnövekvő nyomásveszeség ma) csökken, elgőzölögeőknél alg javul, így a cső helyleg úlhevülhe és rövd dőn belül meghbásodha. Elgőzölögeőknél a meghbásodás gyakran nem a belógás környezeében, hanem a cső felsőbb (nagyobb gőzaralommal jellemezheő, kszáradáshoz közel) szakaszán kövekezk be, a felszakadás köveően káramló gőz-víz keverék a szomszédos csöveke s károsíhaja. Megelőzése úlhevíőknél a felfüggeszések, kapcsolóelemek megfelelő, a kugrás megakadályozó kalakíásával (.4. ábra a) részle,.43. ábra), lleve a leállások során örénő szemrevéelezéssel, vsszarendezéssel leheséges. Uóbb skn casng kvelű haároló falaknál gyakran nem veze megfelelő eredményre, mvel mnd a csöve, mnd a fésűs lemez a korább varra helyén kellene hegeszen, am a rendszern bekövekező elrdegedés kövekezében nem eredményezhe arós megoldás, rövd dőn belül álalában újabb leszakadás várhaó. Ema gyakran a cső egy szakaszá, fésűslemez darabo s cseréln kell. Rdegörés: Előfordul, hogy a kazán vegyszeres szíásának előkészíése, rosszul végze oncserélő öle regenerálás kövekezében a kazánba savas, vagy lúgos folyadék ju és ezzel a kazán begyújják vagy arósan üzemelek (4.7. fejeze, vegyszerbeörés). A kövekezmény a csövek elrdegedése. Sósav beörés eseén vasag magne réeg képződés, hdrogén dffúzó (hdrogénrdegség) s előfordulha, a forrcsövek belsejében leváló magne lemezkék a csövek eljes dugulásá s elődézhek, így rövd dőn belül s bekövekezhe csőfelszakadás. A savas olda a kazándob ejőcső furaanál a kscklusú kfáradás kövekezében megndul károsodásoka (7.8. ábra) előhívhaja, a furaperemeken repedések jelenhenek meg. Muán a csövek károsodása az egész elgőzölögeő csőrendszerre kerjed, a javíás csak 359

364 eljes csőcserével végezheő el. E nélkül gyakor, rdeg örefelüleel jellemezheő (4.40. ábra d) részle) csőmeghbásodásokra lehe számían. Megelőzés csak gondos üzemvellel, a kényes üzemvel műveleeknél keős személyzeel leheséges. Uóbb még az auomazál, elméleleg a évedés, hbás kapcsolás kzáró vezérlésekkel felszerel berendezéseknél s ndokol lehe. Csonkvarraok repedése: A 7.3. ábrához kapcsolódóan bemuauk, hogy a kerüle men hőmérsékle-különbségek haására szabad alakválozás leheőségek eseén a kazándobok, kamrák, meggörbülnek. A gyakorlaban azonban a kazándobokhoz, kamrákhoz csalakozó csövek (például ábra) a szabad alakválozás gáolják. Ilyen eseben gyakor, hogy egyes csonkok varraaban (muán hegeszés hőbehaások, hegeszés, hőkezelés hbák kövekezében ezek szívóssága ksebb a csövek, hengeres övek erveze szívósságánál) kscklusú kfáradás kövekezében már a erveze ndíás szám öredékénél repedések jelennek meg. A csonkok álalában hőszgeel, nehezen hozzáférheő érben helyezkednek el, így az eseleges kezdődő meghbásodások s észrevélenek maradhanak. Az ejőcső csonknál bekövekező repedés az előzőekben már emlíe, nagyon súlyos kövekezményekkel járha, de a úlhevíő kamra varraoknál bekövekező eseleges gőzkfújások s nagy rombolás, személy sérülés okozhanak. Megelőzésük a gyárás, szerelés előírások bearásának megköveelésével, a veszélyezee csonkvarraok szerkeze vzsgálaokhoz kapcsolódó, rendszeres hbakereső ellenőrzésével leheséges. Füsgázoldal korrózó: Elsősorban hulladék, bomassza üzelésű berendezéseknél, a nem kellően alapos előzees üzelőanyag vzsgála, a hulladék összeéelének megválozása, ervezésől elérő bomassza felhasználása, lleve a űzérfalak, fűőfelüleek védőelemenek sérülése eseén kövekezhe be gyors meghbásodás. A korrózó nagyobb felüleen jelenkezk, érdem javíása csak nagyobb felülerészleek egydejű cseréjével leheséges. Részleges csere eseén folyaódó meghbásodásokkal lehe számoln. Muán a javíás a gyors meghbásodásra vezeő folyama oká nem szüne meg, a javíással együ mnden eseben meg kell állapían az oko(ka) s, és az újabb meghbásodások elkerülésére e ekneben s nézkedéseke kell hozn. Megelőzése a poencáls szállíók referencának, a már működő, hasonló üzelőanyagra erveze berendezések üzem apaszalaanak megsmerésével, a berendezés megrendelése elő kezdődk. Az üzem megkezdésé köveően folyamaosan vzsgáln és rögzíen kell a üzelőanyag eredeé, összeéelé, különösen a hamu korrózv alkoónak mennységé, megfelelnek-e a erveze üzelőanyag jellemzőnek. Új beszállíók, bomassza faják eseén mndg ellenőrzn kell a berendezés alkalmasságá, különös ekneel az új üzelőanyagfaják más berendezésekkel szerze üzem apaszalaara. Bármlyen üzelés kísérle csak ezek pozív megíélése eseén kezdheő meg, mvel az alkalmalan üzelőanyag eseleges rövd deg aró felhasználása s nagy károka okozha. Vízüés: Forróvíz kazánoknál, a nyomásarás (álalában a nyomásaró szvayú, vllamosenerga kmaradásból adódó) kesése eseén, a nyomás forróvíz hőmérséklenek megfelelő elíés nyomás alá csökkenésé köveően, megkezdődk a kgőzölgés. A kazán és a csőrendszer magasabban lévő része megelnek gőzzel. A védelmek megfelelő működése eseén a üzelés leáll, megkezdődk a berendezés lehűlése. Üzemzavar a vsszandulásnál 360

365 kövekezhe be. Ugyans, ha a kesés megelőző, kgőzölgés kzáró nyomás lassú helyreállíása helye a nagy eljesíményű kerngeő szvayúka ndíják be először, és a kgőzölgö gőz kondenzácója pllanaszerűen jászódk le, a csőrendszerekben különösen a vízcsöves forróvíz kazánok hosszabb, egyenes csöveben vízüés, ennek haására csőfelszakadás kövekezhe be. A vízüés, a gőzdugók egyk helyen örénő összeroppanásából, más helyen örénő kelekezéséből kalakuló, nagy nyomásamplúdójú lengés a ávhő vezeék nagyobb örésé s elődézhe, amely élen a felárás, javíás dőgényére s ekneel elfagyásokkal s járha. Megelőzése a víznyomás fokozaos, a kgőzölgö gőz pllanaszerű kondenzácójá kzáró helyreállíásával leheséges. Állványcső, águlás arály, vezeékek elfagyása: A ksnyomású fűéseknél szokásos águlás arályoka álalában fűelen érben (eseenkén szabadon álló kémény oldalán) helyezk el, de bzonság állványcsövek fűelen érben örénő elhelyezésére s van példa. Ilyen eseekben, nagyobb hdegben (különösen, ha hévég üzemszünee s aranak) könnyen elfagynak a vezeékek, am a munkaközeg újranduláskor bekövekező hőágulása kövekezében csövek, lemezek deformácójához, a véde rendszer leggyengébb részének, rendszern a kazán hegeszés varraanak felszakadásához veze. A rendszerből kfolyó víz környeze károka, személy sérüléseke okozha. A meghbásodás gyakran olyan helyen van vagy olyan kerjedésű, hogy a berendezés hosszabb deg nem helyezheő üzembe, am ovább elfagyásokkal s járha. Megelőzésre a rendszer melegen arásával van mód. A rendszer üzembe véelé köveően, az első élen gondosan ellenőrzn kell a bzonság rendszerek környezeében uralkodó hőmérséklee és szükség eseén emperáló fűések beépíéséről kell gondoskodn. Nagy hdegben a hévégeken sem szabad üzemszünee aran. Szabadér elepíésű kazánoknál, mérő-, vezérlővezeékek elfagyására lehe számían, melye alapveően a kazán ervezésekor, a csövek nyomvonalának megfelelő kalakíásával, kísérőfűések rendszeresíésével lehe megelőzn. Az eseleges nagyobb károsodások elkerülésére, lyen berendezéseknél s ajánlo az első élen, állásdőben örénő ellenőrzés, a veszélyezee helyek felmérésére. Kedvezőlen üzem apaszalaok eseén a nyomvonal válozaása, kísérőfűés uólagos elepíése jelenhe a megoldás. Erózó: Gyakran előfordul, hogy a seee javíások végén a füsgázhuzamokban megbono kopásgáló elemeke (6.3. fejeze) nem vagy rosszul szerelk vssza, lleve az eredeleg a gyáró álal javasol megoldások nem haékonyak. Ilyen eseben gyorsan, nagyobb hamuaralmú szeneknél akár néhány száz órán belül csőmeghbásodások jelenkezhenek, amelyek öbb csőre s kerjedhenek. A énylegesen meghbásodo csövek környezeében rendszern öbb, nagyon elvékonyodo cső s megalálhaó. Így a javíás (különösen a környezere s kerjedő rongálás eseén) nagyobb keséssel, ráfordíással járha. Ezér szénporüzelésű (elsősorban lgnüzelésű) kazánok eseén mndg ajánlo a hely védelmek állapoának, javíásoka köveő gondos ellenőrzése. Új kazánoknál, a próbaüzeme köveő első bejárásnál az összes, erózóval fenyegee szerkeze eleme gondosan á kell vzsgáln és a apaszalaok alapján a védelmeke k kell egészíen, vagy módosían kell. A felülvzsgálara megfelelő dőközönkén a kazán más okból örénő leállíása eseén s sor kell keríen. 36

366 Eljárás meghbásodás eseén: Meghbásodások eseén a vonakozó szabályzaok [8.6] alapján kell eljárn. Különösen érvényes ez az azonnal beavakozás génylő váralan, a bzonságo kedvezőlenül befolyásoló, személyek éleéének, es épségének és bzonságának, lleve házállaok, vagy anyag javak bzonságának veszélyezeésé magában hordozó, rendkívül események eseén, amelynek kezelésére különleges előírások vonakoznak: A rendkívül esemény a haóságnak (a könyv összeállíásának dején: Magyar Kereskedelm Engedélyezés Hvaal, lleékes Terüle Mérésügy és Műszak Bzonság Haóság) elefonon, faxon azonnal, majd egy napon belül írásban, a vonakozó szabályzahoz [8.6] mellékel, rendkívül esemény bejelenésére szolgáló formanyomaványon (elefonon, faxon annak megfelelő adaaralommal) be kell jelenen. A Haóságnak rendkívül ellenőrzés kell végezn. A vonakozó szabályozás alapján: o A rendkívül esemény helyszíne a rendkívül ellenőrzés befejezéség nem válozahaó meg, kvéve, ha a ovább károk, baleseek megelőzése vagy más ok az ndokolá és szükségessé esz. Ez eseben a helyszín megválozaása elő állapoo rögzíen kell (például foón, vdeofelvéelen, helyszínrajzon). o A rendkívül ellenőrzés során kell megállapían a rendkívül esemény oka, valószínű lefolyásá és kövekezménye. o A rendkívül ellenőrzés eredményéről készíe jegyzőkönyvben kell rögzíen: a rendkívül esemény valószínűsíheő oká, lefolyásá, a megállapío rendellenességeke, az esemény megsmélődésé kzáró műszak-bzonság feléeleke, az újból használabavéelhez szükséges műszak-bzonság feléeleke. A haóságnak rendkívül eseménynek nem mnősülő, olyan eseekben s rendkívül ellenőrzés kell aran, ha az erede állapo vsszaállíásához a nyomásaró berendezés javíása válk szükségessé, de az üzemeleő akkor s kérhe rendkívül ellenőrzés, ha késégesnek íél meg a berendezés vagy valamely részének bzonság állapoá, lleve a részleges, soron kívül ellenőrzés más okból arja ndokolnak. Meghbásodásoka köveően a 7.4. fejezeben vázolak alapján el kell végezn a berendezés álalános vagy részleges vzsgálaá és a sérülések mérékéől, berendezés állapoáól függően lehe dönen a javíásról, ehhez a sérül részek eseleges felhasználásáról, szerkeze elemek pólásáról vagy nagyobb meghbásodások eseén a berendezés szanálásáról. 36

367 Álalános szakrodalom Irodalomjegyzék a másodk köehez. H. Effenberger: Dampferzeugung, Sprnger, Berln, 000. Seam, s generaon and use, The Babcock & Wlcox Company, Edon 4, R. Doležal: Dampferzeugung, Sprnger-Verlag, Berln, P. Basu, C. Kefa, L. Jesn: Bolers and Burners, Desgn and Theory, Sprnger- Verlag, New York, A. Schumacher, H. Waldmann: Wärme- und Srömungsechnk m Dampferzeugerbau, Vulkan Verlag, Essen, M. A. Szürkovcs e al.: Processz generac para na elekroszancjah, Energjá, Moszkva, M. Lednegg: Dampferzeugung, Sprnger-Verlag, Wen, TRD-Technsche Regeln für Dampfkessel 007, Heymanns Beuh, Köln, Jahrbuch der Dampferzeugungsechnk,., 3., 4. Ausgaben, Vulkan-Verlag, Essen, 974, 977, R. Doležal: Durchlaufkessel, Vulkan-Verlag, 96 Irodalom az egyes fejezeekhez 5. Hőechnka számíások 5.. F. Nuber: Gőzkazánok és üzelőberendezések hőechnka számíása, Műszak Könyvkadó, Budapes, Coal Handbook 99, Agpcoal Lmed 5.3. Wärmeechnsches Taschenbuch, EVT, Sugar, Senmüller Taschenbuch, Dampferzeugerechnk, 5. Auflage, Vulkan-Verlag, Essen, Energeka szénféleségek mnőség adabankja, Közpon Bányásza Fejleszés Inéze, Témafelelős: Takács Józsefné, Budapes, Czuczor T., Takács Jné: A vllamosenerga parágban felhasznál üzelőanyagok mnőség jellemzőnek áeknése, II. köe, Budapes, A. Meschgbz, M. Bals, J. Köng: Bewerung der Verbrennungsversuche m ungarscher Braunkohle aus dem Bükkabrany an der Versuchsverbrennungsanlage n Nederaußem, RWE Energe AG, März M. Kalschm, H. Harmann, H. Hofbauer (Hrsg.): Energe aus Bomasse, Grundlagen, Technken und Verfahren,. Auflage, Sprnger, Ba A., Lakner Z., Marosvölgy B., Nábrád A.: A bomassza felhasználása, Szakudás Kadó Ház Budapes, C. Hgmann, M. Burg: Gasfcaon, Elsever, Amserdam, Gerse K.: Dplomaerv, Budapes Műszak Egyeem, H. D. Baehr, Chr. Dederchsen: Berechnungsglechungen für Enhalpe und Enrope der Komponenen von Luf und Verbrennungsgasen, BWK Bd 40. (988), Nr. /, S S. Dauer: Verbrennungsechnk, Harmann & Braun AG., Frankfur am Man, L 3376, Tyeplovoj raszcso koyelnüh agregaov (NORMI), Goszenergozda, Moszkva,

368 5.5. G. Cerbe, H-J. Hoffmann: Enführung n de Thermodynamk, 3. Auflage, Carl Hanser Verlag, München, MSZ EN 95-5:004 Vízcsöves kazánok és segédberendezések, 5. rész: Ávéel vzsgálaok 5.7. Luzsa I., Mórcz I., Pósa E.: Gőzkazánok szerkeszése, Hőechnka méreezés, Tankönyvkadó, Budapes, T.R. Johnson, J.M. Beér: The zone mehod analyss of radan hea ransfer, A model for lumnous radaon, Unversy of Sheffeld, Kézra, évszám nélkül 5.9. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Kc 5.0. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Kd 5.. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Mf 5.. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Ga 5.3. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Gg 5.4. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Ca 5.5. H-J. Krezschmar, I. Kraf: Klene Formelsammlung Technsche Thermodynamk, 3. Auflage, Fachbuchverlag Lepzg m Carl Hanser Verlag, München, VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Mb 5.7. Mannesmann Röhren-Werke: Sahlrppenrohren, Berechnungsunerlagen, Ausgabe Okober Környe T. Hőável, Műegyeem Kadó, Budapes, M. Pronobs: Enfluß der Verschmuzung auf den Wärmeausausch n konvekven Kesselrohrbündeln, VGB Krafwerksechnk 69 Hef November 989, S M. Pronobs: Weere Erkennnsse zum Enfluß der Verschmuzung auf den Wärmeausausch n konvekven Kesselrohrbündeln, VGB Krafwerksechnk 66 Hef Februar 986, S M. Baran, M. Pronobs: Konvekver Wärmeübergang be querangesrömen Membranrohren, VGB Krafwerksechnk 6 Hef 8 Augus 98, S VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Dd Gerse K.: Jelenés Ljungsröm léghevíők gyors számíás módszerének kdolgozásáról és ennek alkalmazásáról a Kangál és Bcske léghevíők számíásánál, BME Kalorkus Gépek Tanszék, Budapes, W. E. Fuchs: Ensaz feuerfeser Bausoffe m Dampferzeuger, VGB Krafwerksechnk 55 Hef 5 Ma 975, S W. E. Fuchs: Feuerfeser Bausoffe und Wärmedämmsoffe, Jahrbuch der Dampferzeugungsechnk, 3. Ausgabe, S VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Eb Farkas O-né: Ipar kemencék üzelésan számíása, Tankönyvkadó, Budapes, Feuerfese Auskledung von Wrbelschchfeuerungen, VGB Merkbla (M9), 0/ VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Deb J. Krüger: Thermsche und mechansche Beanspruchung von Feuerfesmaeralen n MVA, VGB PowerTech / of 005, S V. Köhne e al.: Zur Halbarke feuerfeser Werksoffe n kommunalen Müllverbrennungsanlagen, VGB Krafwerksechnk 68 Hef Ma 988, S Kesselbereb, VGB, Vulkan Verlag, Essen, VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Ec 364

369 5.44. S.Pollmann: Enfluß der mneralschen Besandele von Senkohlen auf de Verschlackung und Verschmuzung von Feuerräumen und Hezflächen n Dampferzeugern, Jahrbuch der Dampferzeugungsechnk 4. Ausgabe, Vulkan- Verlag, Essen, H. Hensel, M. Werschy, S. Tscherny: Gasdche Wärmedämmwände für Heßgasräume von Dampferzeugern, VGB Krafwerksechnk 7 (99) Hef 0, S Wärmeechnsche Berechnung der Wasserrohrkessel, 3. Ausgabe 963, Wasserrohrkessel Verband, Düsseldorf VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Dec MSZ EN 953-3:00 Nagy vízerű kazánok, 3. rész: Nyomás ala részek ervezése és számíása E. Klapp: Apparae und Anlagenechnk, Sprnger Verlag, Berln, M. Beckmann, K-H. Schreyer, N. Tanner: Opmerung von Müllverbrennungsanlagen am Bespel des Müllhezkrafwerk Kasse. In: Tagungsband. Fachagung Schloss Hohenkammer , München 6. Füsgázoldal folyamaok, légechnka számíások 6.. M. Berg: Brennkammerschwngungen Ursache und Abhlfemaßnahmen, Technsche Melung, Essen, 65. Jg. H. 3. März 97, S R. Oppenberg: Feuerraumresonanzen be erdgasgefeueren Dampferzeugern Erfahrungen und Maßnahmen, De Indusrefeuerung, Hef 6,976, S Y.N. Chen: Rachgassege Schwngungen n Dampferzeugern Verbrennungsnsablä und Wärmeauscherschwngungen, VGB Krafwerksechnk 59, Hef 5, Ma 979, S R. Lehner, W. Herrmann, G. Traumann: Rauchgasdruckschwngung m Dampferzeuger be Ausfall der Feuerung, VGB Krafwerksechnk 59, Hef 4, Aprl 979, S Boszna Á.: Egyenes rúd ranszverzáls (hajlíó) lengése, n Paanyús Gépész- és vllamosmérnökök kézkönyve. köe, Műszak Könyvkadó, Budapes, 96, old Egenschwngungen des Balkens, www-docs.u-cobus.de/mechank/.../m3- m07.pdf 6.7. Munyánszk Á: Szlárdságan,. kadás, Tankönyvkadó, Budapes, 957, 6. old V. Ganapahy: Avod hea ransfer equpmen vbraon, Hydrocarbon Processng, June 987, p S. Kaneko, T. Nakamura, F. Inoda, M. Kao: Flow-Induced Vbraons, Classfcaons and Lessons from Praccal Experences, Elsever, Amserdam, VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Oc (Schwngungen n Wärmeüberrager-Rohrbündeln) 6.. VDI Hea Alas, Second Edon, Sprnger-Verlag, Berln, Hedelberg, 00, pp: R. Brnke: Explosonsdrücke n Feuerräumen, Technsche Melung, Essen, 65. Jg. H. 3. März 97, S TRBS 5-Tel 4, Gefährlche explosonsfähge Amosphäre Maßnahmen des konsrukven Explosonsschuzes, welche de Auswrkung ener Exploson 365

370 auf en unbedenklches Maß beschränken, Technsche Regeln für Berebsscherhe, GMBI. Nr. 6 vom 4. Jul 008, S EN 4797:006, Exploson venng devces 6.5. EN 449:006, Dus exploson venng proecve sysems 6.6. EN 4994:007, Gas exploson venng proecve sysems 6.7. Repor on he expermenally deermned exploson lms, exploson pressure and raes of exploson pressure rse Par : mehane, hydrogen and propylene, Projec SAFEKINEX, Federal Insue for Maerals Research and Tesng, Conrac No. EVG-CT F. Foles: Exploson Proecon n Pulverzed Coal Processes, Safey Technology News, Summer 000, Volume, Issue, pp: E.-W. Scholl: Brenn- und Explosonsverhalen von Kohlensaub, VGB Krafwerksechnk 70 (990) Hef 7, S VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Laa (Druckverlus n enphasgen Srömungen) 6.. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Lab (Druckverlus n durchsrömen Rohren) 6.. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Lac (Druckverlus n Leungen m Querschnsänderungen) 6.3. VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Lad (Druckverlus n querangesrömen Bündeln aus glaen sowe berppen Kres- und Ovalrohren) 6.4. F. Brand: Dampferzeuger, Kesselsyseme Energeblanz Srömungsechnk FDBR-Fachbuchrehe Band 3, Vulkan-Verlag, Essen, Lajos T.: Az áramlásan alapja, Műegyeem Kadó, Budapes, Senmüller Taschenbuch, Dampferzeugerechnk, 5. Auflage, Vulkan-Verlag, Essen, Gerse K.: Kazánok légechnka számíása, Segédle ervezés feladaok kdolgozásához, Kézra, Gerse K.: Jelenés Ljungsröm léghevíők gyors számíás módszerének kdolgozásáról és ennek alkalmazásáról a Kangál és Bcske léghevíők számíásánál, BME Kalorkus Gépek Tanszék, Budapes, MSZ EN 3384-:00+A:009 Égésermék elvezeő berendezések. Hő és áramlásechnka méreezés eljárás.. rész: Egy üzelőberendezés kszolgáló égésermék elvezeő berendezések MSZ EN 3384-:003+A:008 Égésermék elvezeő berendezések. Hő és áramlásechnka méreezés eljárás.. rész: Égésermék elvezeő berendezések öbb üzelő berendezéshez M. Kalschm, H. Harmann, H. Hofbauer (Hrsg.): Energe aus Bomasse, Grundlagen, Technken und Verfahren,. Auflage, Sprnger, D. Wese, K. Dreßen: Hezflächenverschmuzung und Fessoffauswurf ölgefeuerer Dampfkessel, VGB Krafwerksechnk 58 Hef 3 März 978, S Th. Gessler: Ölgefeuere Dampfkesselanlagen und hre Probleme Tel II. Energe, Jahrg. 4 Nr. 9. Sepember 96, S M. Pronobs: Enfluß der Verschmuzung auf den Wärmeausausch n konvekven Kesselrohrbündeln, VGB Krafwerksechnk 69 Hef November 989, S

371 6.35. M. Pronobs: Weere Erkennnsse zum Enfluß der Verschmuzung auf den Wärmeausausch n konvekven Kesselrohrbündeln, VGB Krafwerksechnk 66 Hef Februar 986, S J. Müller: Wasserlanzenbläser zur Abrengung von Membranwänden enes 600-MW-Braunkohlendampferzeugers, VGB KrafwerksTechnk /000, S A. Müller: Rußbläseranlagen n großen Krafwerken, VGB Krafwerksechnk 6 Hef November 98, S MARTIN BIG BLASTER XHV Lufkanonen, Monageanleung M3404G, M3404G-0/0, MARTIN ENGINEERING 987, J. Jekerle: Mechansmus und Wrksamke der Hezflächenrengung durch Rüeln und Klopfen, BWK Bd. 4 (989) Nr.5-Ma, S G. Heermann: Erosonen an Hezflächen n hochsaubbeladenen Rauchgassrömungen, Semnarvorrag n Mos/CSSR, vom E. Raesk: Eroson durch Ascheparkeln n kohlegefeueren Kesselanlagen, VGB Krafwerksechnk 59 Hef 6 Jun 979, S D. Kalmanovch: Phase Relaonshps n Coal Ash Corroson, DB Rley Inc., Worceser, MA, hp://web.anl.gov/pcs/acsfuel/preprn R. S. Korpell, D. C. Crowe, D. N. French, J. Brand: The Role of Fresde Corroson on Boler Tube Falures, Par I, COALPOWER, Aprl, 00, R. U. Husemann: Werksoffsege Maßnahmen zur Reduzerung der Hochemperaurkorroson n kohlebefeueren Dampferzeugern, VGB Krafwerksechnk 69 Hef, Januar 989, S J. F. Henry, J. V. Nava: The Changng Face of Corroson In Coal-Fred Bolers, ALSTOM, Aprl, 005, Chaanooga, TN M. S. Gaglano, H. Hack, G. Sanko: Fresde Corroson Ressance of Proposed USC Superheaer and Reheaer Maerals, Laboraory and Feld es Resuls, Foser Wheeler Norh Amerca Corp., The 008 Clearwaer Coal Conference, 33h Inernaonal Techncal Conference on Coal Ulzaon & Fuel Sysems, Clearwaer, FL, USA, June Vorhaben EU 6: Korroson n Anlagen zur hermschen Abfallbehandlung, Charakerserung und Analyse der Beläge und des Korrosonsangrffs n MVA, Schlussberch, Aprl 007, (Projekbeelge: Gemenschafskrafwerk Schwenfur GmbH, Lehrsuhl für Expermenalphysk I + II Unversä Augsburg, Anwenderzenrum Maeral- und Umwelforschung) R. U. Husemann: Korrosonserschenungen und deren Reduzerung an Verdampfern und Überhzerbauelen n kommunalen Müllverbrennungsanlagen, VGB Krafwerksechnk 7 (99) Hef 0, S M. Born, P. Sefer: Chlorkorroson an Dampferzeugern, VGB Krafwerksechnk 76 (996) Hef 0, S R. Smon, A. Chrs, M Deusch, R. Weher: Unersuchung von Bomasse- und Alholz(hez)krafwerken m Lesungsberech 5 bs 0 MWel zur Erhöhung der Wrschaflchke, Abschlussberch Phase, Jun 008 (VGB-Nr. 30), Transferselle Bngen, J. Pawlowsk: Sysemasche Unersuchungen zu Korrosonsprozessen an Feuerfesmaeralen n Müll- und Bomasseverbrennungsanlagen und Ensazmöglchkeen von Addven als Korrosonsnhboren, Inaugural- Dsseraon zur Erlangung des Dokorgrades der Fakulä für 367

372 Geowssenschafen der Ludwg Maxmlans-Unversä München, Sepember 007, edoc.ub.un-muenchen.de/870//pawlowsk_jan.pdf 6.5. T. Klasen: Ersellung und Valderung enes mahemaschen Modells für de heerogene Verbrennung auf dem Müllros und dessen Anwendung be CFD- Smulaonen hnschlch ener opmeren Feuerungsechnk, Dsseraon zum Erwerb des Grades Dokor-Ingeneur (Dr.-Ing.), Unversäs- Gesamhochschule Essen, Lehrsuhl für Umwelverfahrensechnk und Anlagenechnk, , hp://duepublco.un-dusburg-essen.de /servles/dervaeservle/dervae-899/dss_thomas_klasen.pdf W. Spegel, Th. Herzog, G. Magel, W. Müller, W. Schmdl: Dynamsche chlornduzere Hochemperaurkorroson von Verdampfer- und Überhzerbauelen aufgrund spezeller Belagsenwcklungen, VGB PowerTech / of 005, S W. Schmdl, Th. Herzog, G. Magel, W. Müller, W. Spegel: Korrosonsschuz n Überhzerberech, VGB PowerTech 3/0, S R.F.A. Jargelus-Peersson: Applcaon of he Png Ressance Equvalen Concep o Some Hghly Alloyed Ausenc Sanless Seels, Corroson, Volume 54, Number 0, February, Chemcal & Process Technology: Dfferen Equaon for Png Ressance Equvalen Number (PREN), Tuesday, Augus 8, W. Sake: Verschleß- und Korrosonsschuz n Abfallverbrennungsanlagen durch Thermsches Sprzen, VGB PowerTech 3/0, S Taupunk von Rauchgasen, Technsche Informaon, TI04, Ausgabe (08/05), Loos Inernaonal (jelenleg Bosch Indusrekessel GmbH) U. Heubner, M. Köhler: VDM Repor Nr. 6, Hochlegere Werksoffe für besondere Beanspruchung, Krupp VDM GmbH T. Herzog, W. Müller, W. Spegel, J. Brell, D. Molor, D. Schneder: Korroson durch Taupunke und delqueszene Salze m Dampferzeuger und n der Abgasung, n K.J. Thomé-Kozmensky und M. Beckmann (Hrsg.): Energe aus Abfall, Band 9. Neuruppn: TK Verlag, 0, S J. Lndemann, W. Schendler: En neuer Fe-N-Cr-Werksoff (AC 66) für Komponenen n Combned-cycle-Krafwerken sowe n modernen Müllverbrennungsanlagen, VGB Krafwerksechnk 7 (99) Hef 8, S Gőzkazánok elemenek szlárdság számíása 7.. C. Rae: Maerals Scence, C.5: Fracure, Fague and Creep Deformaon, Unversy of Cambrdge, Deparmen of Maerals Scence and Meallurgy, Len Term Resdual Lfe Assessmen and Mcrosrucure, ECCC Recommendaons Volume 6 (Issue ), 7/07/ H. Müsch, H. Remmer: Rchrehen zur Bewerung der Gefügeausbldung und schädgung zesandbeansprucher Werksoffe von Hochdruckleungen und Kesselbauelen, VGB Krafwerksechnk 73 (993), Hef, S S. R. Holdsworh,& G. Mercklng: ECCC Developmens n he assessmen of Creep-Rupure Properes, 7.5. S. Holmsröm: Engneerng Tools for Robus Creep Modelng, Dsseraon, Aalo Unversy, Espoo, 00, VTT Publcaons

373 7.6. S. Holmsröm, P. Auerkar: Effec of shor-erm daa on predced creep rupure lfe pvong effec and opmzed censorng, n Maerals a Hgh Temperaures, Vol. 5 (008) 3, Sepember, pp: 03-09, Norhampon, UK: Scence Revews 000 Ld EN 0045-, Meallc maerals Charpy mpac es Par : Tes mehod 7.8. Krsyák E.: Erőművek hőálló acélanyaga, Energapar Szakrodalm Tájékozaó, NIM Műszak Dokumenácós és Fordíó Iroda, Budapes, H. A. Rchard: Grundlagen und Anwendungen der Bruchmechank, Technsche Mechank, (990) Hef, S B. Wunderle: Bruchmechank, Előadás ábrák, TU Berln, Wnersemeser L. M. Plaza: The Deermnaon of Unceranes n Crcal Crack Tp Openng Dsplacemen (CTOD) Tesng, Sandards, Measuremen&Tesng Projec No. SMT4-CT97-65, Code of Pracce No. 04, Issue, Sepember J. Beek, R. Forman, V. Shvakumar: Numercal Srp-Yeld Calculaon of CTOD and CTOA, hp://nrs.nasa.gov/archve/nasa/cas.nrs.nasa.gov/ _ pdf 7.3. X-K Zhu, J. A. Joyce: Revew of fracure oughness (G, K, J, CTOD, CTOA) esng and sandardzaon, Engneerng Fracure Mechancs 85 (0), pp: Gerse K., Mórcz I., Pammer Z.: Gőzfejleszők szlárdság számíása, Tankönyvkadó, Budapes, K. Wellnger, G. Luf: Wechselformungsverhalen von Sählen, Melungen der VGB 48., Februar Gerse K.: Gőzkazánok folyamaos üzemrányíása és élearam ellenőrzése, Kanddáus érekezés, Budapes, EN 95-3:00 Vízcsöves kazánok és segédberendezések, 3. rész: nyomásaró részek ervezése és számíása 7.8. J. F. Harvey: Theory and Desgn of Pressure Vessels, van Nosrand Renhold Company, New York, G. Vazouks, E. Tenckhoff: Erfassung auch des Übergangsbereches zwschen der lnear-elasschen Bruchmechank (Sprödbruch) und der plasschen Grenzlas (Zähbruch), VGB Krafwerksechnk /990, S W. Schoch, H.R. Kauz, H.E.D. Zürn: Konsrukonswerksoffe der Krafwerksechnk, VGB Krafwerksechnk 66 Hef 7 Jul 986, S B. Melzer, P. Selger: 99 bs 000 das Jahrzehn der warmfesen 9- bs %- Chromsähle n Europa, VGB PowerTech 3/003, S R. Blum, J. Bugge, S. Kjćr: USC 700 C Power Technology A European Success Sory, VGB PowerTech 4/009, S R.U. Husemann: Neue Werksoffe für krsche Komponenen n kohlegefeueren Dampferzeugern n Krafwerken m erhöhen Dampfparameern, Babcock Melung Nr. 53., 3. Aachener Schweßechnk Kolloquum 7.4. R. Blum, J. Hald, W. Bendck, A. Rossele, J.C. Vallan: Neuenwcklungen hochwarmfeser ferrsch-marensscher Sähle aus den USA, Japan und Europa, VGB Krafwerksechnk 74 (994), Hef 8, S R.U. Husemann, O. Wacher, K. Zabel: Verarbeung und Berebsensaz von neuen Werksoffen m Krafwerksbau, VGB Krafwerksechnk 75 (995), Hef 3, S

374 7.6. W. Bendck, K. Haarmann, M. Rng, M. Zschau: Sand der Enwcklung neuer Rohrwerksoffe für den Krafwerksbau n Deuschland und Europa, VGB Krafwerksechnk 77 (997), Hef 5, S Q. Chen, G. Scheffknech: New Boler and Ppng Maerals, VGB PowerTech /003, S W. Bendck, B. Hahn, B. Vandenberghe: Neue Werksoffenwcklungen für moderne Hochlesungskrafwerke, VGB PowerTech 7/004, S R.U. Husemann: Advanced maerals for AD 700 Bolers, Babcock-Hach Europe GmbH, 7 h Ocober 005, CESI Audorum, Mlano B. Hahn, W. Bendck: Sand der Werksoffenenwcklungen für neue Krafwerke, VGB PowerTech 6/006, S H. Meyer, D. Erdmann, P. Moser, S. Polenz: KOMET 650 Kohlebefeuere Krafwerke m Dampfemperauren bs zu 650 C, VGB PowerTech 3/008, S K. Schmd, A. Klenk, E. Roos: Qualfyng Maerals for he 700/70 C Power Plans Resuls from MARCKO 700, Par I. VGB PowerTech / 0, S K. Schmd, A. Klenk, E. Roos: Qualfyng Maerals for he 700/70 C Power Plans Resuls from MARCKO 700, Par II. VGB PowerTech 3 0, S B. Melzer, H. Dobers: Egenschafen, Verarbeung und Anwendung des warmfesen Sahles 5 CrMoV 5 0 für zesandbeanspruche Rohrleungen VGB Krafwerksechnk 7 (99), Hef 7, S W. Bendck, K. Haarmann, G. Wellnz, M. Zschau: Egenschafen der 9-bs -%- Chromsähle und hr Verhalen uner Zesandbeanspruchung, VGB Krafwerksechnk 73 Hef Januar 993, S Th. Peersmeer, D. Efler: Isohermes Wechselverformungsverhalen des Sahles X CrMoV m Temperaurberech 0 C T 650 C, VGB Krafwerksechnk 76 (996), Hef 4, S B. Hahn, V. Baumhoff, K. Peers, M. Zschau: Ensaz des Sahles X 0 CrMoVNb 9 m Rahmen von Anlagenerüchgungen, VGB Krafwerksechnk 77 (997), Hef 3, S F.-J. Adamsky, H. Techmann, E. Tolksdorf: Berebserfahrungen m dem warmfesen Werksoff 5 NCuMoNb 5 n konvenonellen Krafwerksanlagen, VGB Krafwerksechnk 77 (997), Hef 8, S H. Cerjak, P Hofer, B. Schaffernak, K. Spradek, G Zeler: Haupenflußgrößen auf de Krechbesändgke von 9- bs %gen Cr-Sählen für Krafwerke m erhöhen Dampfparameern, VGB Krafwerksechnk 77 (997), Hef 9, S O. Wacher, P.J. Enns: De Egenschafen des 9 %-Chromsahles vom Typ 9 Cr-0,5 Mo-,8 W-V-Nb m Hnblck auf sene Verwendung als Rohrleungsund Kesselbausahl, Tel., VGB Krafwerksechnk 77 (997), Hef 9, S K. Zabel, O. Wacher, B. Melzer, A. Reuer: Ergebnsse von Feldversuchen an 9 %-Cr-Sählen m Krafwerk Wlhelmshaven, VGB Krafwerksechnk 77 (997), Hef, S H. Müsch, H. Meyer, H. Remmer, N. Schlüer: Erprobung von Ausen-Ferr- Verbndungen der Werksoffe X 3 CrNMon 7 3 (.490) und X 0 CrMoVNb 9 (.4903) für den Ensaz n modernen 370

375 Hochemperaurkrafwerken, VGB Krafwerksechnk 77 (997), Hef 0, S W. Bendck, K. Haarmann, K. Henrch, M. Zschau: P9 als Ersazwerksoff für P be der Hersellung von Krafwerkskomponenen für besehende Anlagen und Neubauprojeke, Mannesmann Anlagenbau / P. Selger, B. Melzer: Neue Ergebnsse zum Krech- und Zesandverhalen des warmfesen Rohrsahles 5 CrMoV 5-0, VGB Krafwerksechnk /98, S P.J. Enns, O. Wacher: De Egenschafen des 9 %-Chromsahles vom Typ 9 Cr-0,5 Mo-,8 W-V-Nb m Hnblck auf sene Verwendung als Rohrleungsund Kesselbausahl, VGB Krafwerksechnk /98, S B. Schaffernak, H. Cerjak, P. Hofer: Neues Konzep zur Opmerung moderner 9- bs %-Cr-Sähle, VGB Krafwerksechnk 3/000, S R.U. Husemann, W. Bendck, K. Haarmann, J. Heeschen, A. Helmrch: Der neue Werksoff 7CrMoVTB0-0 für de Kesselkomponene Membranwand (Tel ), VGB Krafwerksechnk 7/000, S R.U. Husemann, W. Bendck, K. Haarmann, J. Heeschen, A. Helmrch: Der neue Werksoff 7CrMoVTB0-0 für de Kesselkomponene Membranwand (Tel ), VGB Krafwerksechnk 8/000, S O. Wacher, K. Zabel, P.J. Enns, A. Helmrch, A. Böhme: Auslegung, Fergung und Monage der ersen n Deuschland gefergen und n enem Senkohlekrafwerk engebauen P9-Sammler, VGB Krafwerksechnk 9/000, S U. Kern, K. Weghard: The applcaon of Hgh-emperaure 0Cr Maerals n Seam Power Plans, VGB PowerTech 5/00, S D. Kmeč, J. V. Tuma, F. Vodopvec: Invesgaon of Tube Fngs on Seam Headers of Seel X0CrMoV, VGB PowerTech 6/00, S M. Rauch, K. Male, P. Selger, A. Reuer: Krechschädgungsenwcklung n Bauelen aus X 0CrMoVNb 9- (P-9), VGB PowerTech 9/004, S R. Uerlngs, Dr. U. Bruch, H Meyer: KOMET 650 Unersuchungen des Berebsverhalens von Kesselwerksoffen sowe deren Schweßverbndungen be Temperauren bs 650 C, VGB PowerTech 3/008, S G. Walengerger, P. Maern: Ensaz ausenscher Werksoffe n Dampfkesseln, VGB Krafwerksechnk /990, S K. Zabel, B. Melzer, A. Reuer, P. Selger: Resuls of Recen Invesgaons for Boler Applcaon on Ausenc Seels o Ensure Long-erm Servce Inegry a Hgh Seam Temperaures, VGB Power Tech /00, S G. Engelhard, L.M. Habn, D. Pellkofer, J. Schmd, J. Weber: Opmerung der Schweßegenspannungen an ausenschen Rohrverbndungen, VGB Krafwerksechnk /98, S R. Hemüller, F.J. Adamsky, A. Helmrch, G. Scheffknech: Ausen- /Marens-Mschverbnder für den BoA-Block Nederaußem K, VGB Krafwerksechnk 6/000, S Böhler Schwessechnk Deuschland GmbH: Weldng fller Meals for Creep Ressan Seels, Used n Power Plan Manufacurng, H. Heuser, C. Jochum: Alloy Desgn for smlar and dssmlar Weldng and her Behavours, Böhler Thyssen Swessechnk Deuschland GmbH K. K: Coleman, W. F. Newell: P9 and Beyond, Weldng Journal Augus 007, p

376 7.6. Senmüller Taschenbuch, Dampferzeugerechnk, 5. Auflage, Vulkan-Verlag, Essen, MSZ EN 008-:007+A:007 Lapos acélermékek nyomásaró berendezésekhez.. rész: Álalános köveelmények MSZ EN 008-:009 Lapos acélermékek nyomásaró berendezésekhez.. rész: Övözelen és övözö acélok növel hőmérsékleen előír ulajdonságokkal MSZ EN 008-3:009 Lapos acélermékek nyomásaró berendezésekhez. 3. rész: Hegeszheő, fnomszemcsés, normalzál acélok MSZ EN 008-7:008 Lapos acélermékek nyomásaró berendezésekhez. 7. rész: Rozsdamenes acélok MSZ-74 Acélok kazánokhoz és nyomásaró edényekhez DIN 755 Blech und Band aus warmfesen Sählen, Technsche Leferbedngungen K. Haarmann, G. Kalwa: Fünf Jahrzehne warmfese Kupfer-Nckel-(Molybdän- )Sähle, VGB Krafwerksechnk 66, Hef 6, Jun 986, S VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Dea (Soffwere von renen Meallen und Meall-Legerungen) MSZ EN 06-:00:A Varra nélkül acélcsövek nyomásaró berendezésekhez. Műszak szállíás feléelek. rész: Növel hőmérsékleen szavaol ulajdonságú, övözelen és övözö acélcsövek 7.7. MSZ EN 06-5:004 Varra nélkül acélcsövek nyomásaró berendezésekhez. Műszak szállíás feléelek 5. rész: Rozsdamenes acélcsövek 7.7. MSZ 4747 Melegszlárd acélcső DIN 775 Nahlose Rohre aus warmfesen Sählen, Technsche Leferbedngungen Boler Grade DMV 304 HCu, Salzger Mannesmann Sanless Tubes, 04/ Hgh-alloy Maerals for Boler Tubes, Salzger Mannesmann Sanless Tubes, Gyármánysmereő, 04/ NIMONIC alloy 63, Specal Meals Corporaon, 004 (Sep 04), SMC NIMONIC alloy 67, Specal Meals Corporaon, 005 (Mar 05), SMC INCONEL alloy 740, Specal Meals Corporaon, 004 (Sep 04), SMC Sancro 5, SANDVIK Daashee, , hp:/ B. Hahn, M. Spegel, W. Bendck: T3, T4 and VM, Srucure, Properes, Applcaon, Salzger Mannesmann Forschung, évszám nélkül 7.8. A. Klenk: Anforderungen an Schweßverbndungen n Hocheffzenkrafwerken, Cluser-Forum Schweßechnk m Krafwerksbau, SLV München ECCC Daa Shees 005, (European Creep Collaborave Commee), 5/9/ Esshee50, SANDVIK Daashee, hp:/ J. Franke, R. Kral: Supercrcal boler echnology for fuure marke condons, Parsons Conference 003, Oc MSZ EN 07-:00/A:005 Welded seel ubes for pressure purposes Techncal delvery condons Par : Elecrc welded non-alloy and alloy seel ubes wh specfed elevaed emperaure properes MSZ EN 03:007/AC:008 Seel casngs for pressure purposes 37

377 7.87. MSZ EN 095:00 Hea ressan seel casngs MSZ EN 083:00 Corroson ressan seel casngs MSZ EN 56:0 Foundng - Grey cas rons MSZ EN 563:0 Foundng - Spherodal graphe cas rons 7.9. MSZ EN 64:0 Foundng - Low-alloyed ferrc spherodal graphe cas rons for elevaed emperaure applcaons 7.9. MSZ EN 0-:999/AC:000 Seel forgngs for pressure purposes- Par : Ferrc and marensc seels wh specfed elevaed emperaure properes MSZ EN 0-5:999/AC:000 Seel forgngs for pressure purposes- Par 5: Marensc, ausenc and ausenc-ferrc sanless seels MSZ EN 07:000 Corroson ressan seel bars for pressure vessels MSZ EN 073:007 Ho rolled weldable seel bars for pressure purposes wh specfed elevaed emperaure properes MSZ EN 007:005 Seels for smple pressure vessels echncal delvery requremens for plaes, srps and bars EN 653:997/A:000 Copper and copper alloys Plae, shee and crcles for bolers, pressure vessels and ho waer sorage uns EN 45:0 Copper and copper alloys Seamless, round ubes for hea exchangers EN 45:0 Copper and copper alloys Rolled, fnned seamless, round ubes for hea exchangers VDI-Wärmealas, 0. Auflage 006, Sprnger, Arbesbla Ce, Kosen und Wrschaflchke von Wärmeüberragern 7.0. EN 953-3:00 Shell bolers Par 3: Desgn and calculaon for pressure pars 7.0. EN 953-:00 Shell bolers Par : Maerals for pressure pars of bolers and accessores EN 95-:00 Waer ube bolers and auxlary nsallaons Par : Maerals for pressure pars of bolers and accessores EN :009+A:03 Unfred pressure vessels Par 3: S. Schwagerer: Fesgkesberechnung von Bauelemenen des Dampfkessel- Behäler- und Rohrleungsbaues, Sprnger, Berln, H. Demann, K. Kussmaul: Spannungen n unrunden Hohlzylndern uner Innendruck, nsbesondere an Ausschnrändern, Melungen der VGB, Hef 90 Jun 964, S A. Kuhlmann G. Henjes, H. Ouge-Hengel, D. Blunck, W. Hansch: Spannungsverhälnsse bem An- und Abfahrvorgang n Trommel von Wasserrohrkesseln, Melungen der VGB, Hef 0 Aprl 966, S R. Pch: Berachungen über de durch den nneren Überdruck n dünnwandgen Hohlzylndern m unrundem Querschn hervorgerufenen Begespannungen, Melungen der VGB, Hef 93 Dezember 964, S R. Pch: De Zusammenhang zwschen der Unrundhe von Kesselrommeln und der zugehörgen Begezusazspannungen, Melungen der VGB, Hef 03 Augus 966, S Munyánszk Á.: Szlárdságan, Másodk kadás, Tankönyvkadó, Budapes, R. Pch: De Berechnung der Elasschen, nsaonären Wärmespannungen n Plaen, Hohlzylndern und Hohlkugeln m quassaonären Temperaurfeldern, Melungen der VGB,, Hef 87 Dezember 963, S , lleve Hef 88 Februar 964, S

378 7.. R. Pch: Wärmespannungen n druckführenden Bauelen und deren meßechnsche Überwachung, VGB Krafwerksechnk 59 Hef 6 Jun 979, S R. Pch: Näherungsglechungen zur Abschäzung der nsaonären Wärmespannungen n krümmungsbehnderen Plaen, Hohlzylndern und Hohlkugeln be lnear veränderer Leemperaur, VGB Krafwerksechnk 63 Hef 0 Okober 983, S Szabolcs G.: Forrcsőszakadás kövekezében fellépő hrelen nyomásesés befolyása a kazándob feszülség állapoára, VEIKI Közlemények, 964/ 7.5. Erde J., Szabolcs G.: Erőműv blokkokban fellépő ranzens hőfeszülségek jelenősége, KGST VÁB közlemények, 975/ K. Wellnger, W. Schoch, E. Krägeloch, H. Grell, F. Baumüller: Wärmespannungen n Kesselrommeln, Melungen der VGB, Hef 6 Dezember 968, S Gerse K.: Jelenés a Dunamen Hőerőmű Vállala 0. helyszámú kazánján végze üzem kísérleek érékeléséről, BME Kalorkus Gépek Tanszék, Budapes, (I. rész 98, II. rész 98, III. rész 983) 7.8. R. Gllessen, W. Freund: Fesgkesberachungen der Schweßnah m Hochdruck-Anlagenbau, VGB Krafwerksechnk 75 (995), Hef 7, S N. Maknejad: Dynamsche Lochrandspannungen und zulässge Temperaurdfferenzen n roaonssymmersch belaseen zylndrschen Bauelen größerer Dampferzeuger, VGB Krafwerksechnk 54 Hef 3 März 974, S R. Pch: Berachungen über Werksoffkennwere, de be der Berechnung von Wärmespannungen benög werden, VGB Krafwerksechnk 6, Hef 7 Jul 98, S E. Franz: Konsrukonsregeln für Großwasserraumkessel m europäschen Wandel, VGB Krafwerksechnk, 77 (997) Hef 8, S K.-E. Dechan, W. Roßmaer: Verbessere Wasserdruckprüfungen be Flammrohr-Rauchrohr- und Wasserrohrkesseln, VGB Krafwerksechnk, 77 (997) Hef 8, S E. Uhlg, B. Kempkes, W. Oppermann, F.-J. Adamsky: Wasserdruckprüfungen an Kesselanlagen, Prüfung m erhöhem Druck: Aussagefähgke, Wrkung, Durchführbarke, VGB PowerTech / of 004, S H-J. de la Camp: Prüfen und Opmeren mels Sresses, bbr (Fachzeschrf über Bändern, Blechen, Rohren und Proflen) 7-8/006, S O. Baumann, K-H. Herer, U. Schrmer, X. Schuler: Bewerung von Druckprüfungen m erhöhem Prüfdruck be Müllhezkrafwerken, VGB PowerTech 7/00, S H. Spähn, H. W. Lenz: De Bruchmechank und hre Anwendung auf Fragen der Bauelzähgke, Jahrbuch der Dampferzeugungsechnk,. Ausgabe, Vulkan Verlag, Essen, K. Kussmaul, D. Blnd, E. Roos, D. Surm: Leck-vor-Bruch-Verhalen von Rohrleungen, VGB Krafwerksechnk 70 (990) Hef 7, S F. Salzmann, T. Varga, H.D. Techmann, M. Wolf: Bersversuche an enem geschweßen Behäler aus NMoV 5 3, VGB Krafwerksechnk 69 Hef 4 Aprl 989, S

379 7.9. E. Roos, K.-H. Herer, B. Kempkes: Pressure Tes Evaluaon from he Maeralmechancal and Safey-relevan Pon of Vew, VGB PowerTech /003, S K.-H. Herer, H. Dem, J. Baroncek, A. Kesser, G. Nagel: Leak-before-break Behavour of Ppng Comparson of Tesng wh Calculaon, VGB PowerTech /00, S J. Wnkler, P. Lange: Fesgkesprüfung an enem 90-MW Dampferzeuger, Ersaz durch glechwerge zersörungsfree Prüfungen, VGB PowerTech 0/008, S K. Wellnger, W. Schoch, E. Krägeloch: Versuchen an ener ausgebauen Kesselrommel m Dehnmessung, Großkrafwerk Mannhem AG., Sonderdruck aus Melungen der VGB, Hef 07, Aprl G. Szabolcs: Erfahrungen bem Bersversuch m ener Kesselrommel, Melungen der VGB 50, Hef 5. Okober 970, S A.B. Rohwell, R.I. Cooe: A Crcal Revew of Assessmen Mehods for Axal Surface Flavs n Ppe, Ppe Technology Conference, Osend, E. Ulrch: Über de Fesgke von Rohrbogen m ellpschem Querschn be Innendruck und zusäzlcher Auffederung M. der VGB (960), S , N. Maknejad: Berechung des Rohrbögens uner Innendruckbeanspruchung, VGB Krafwerksechnk 69, Hef 6 Sepember 989, S H. Kasl, D. Möller, K. Male, W Ecker. Krechen von Rohrbogen aus warmfesen Sahl 4 MoV 63 uner sascher Beanspruchung aus Innendruck und Begemomen, VGB Krafwerksechnk, 7 (99), Hef, S K. Kußmaul, K. Male, H. Purper: Verformungs- und Versagensverhalen von Rohrbogen uner Innendruck und konsanem Zusazmomen m Krechberech, VGB Krafwerksechnk, 76 (996), Hef 8, S A. Kunz: Formelsammlung, VGB-B 50, Dre, überarbeee Ausgabe, 98, Essen H. Grem, W. Köhler, H. Schmd: Wärmeübergang, Druckverlus und Spannungen n Verdampferwänden, VGB KrafwerksTechnk /999, S P. Schobesberge, R. Weher: Kesselexploson n Grne/Zypern, VGB Krafwerksechnk 75 (995), Hef 0, S R. Kapena: Dampfkessel m geschweßer Rohrwand, Schwessen und Schneden Jg. 8 (966) Hef 9, S R. Haneke: Temperaurverlauf m Querschn geschweßer Rohrwände be überwegend konvekvem Wärmeübergang auf Rauchgassee, VGB Krafwerksechnk 55 Hef, November 975, S Varga L: Nyomásaró edények ervezése, Tankönyvkadó, Budapes, A membránfalak szlárdság méreezésének módszere, számú KGST-szabványjavasla, KGST Szabványügy Inézee, H. H. Danzer: Neuzenlche Bauelemene für den Indusre- und Großkesselbau, VGB Krafwerksechnk 53 Hef, November 973, S V. Lnzer, W. Lempp, G. Gross: Berechnung von Spannungen und Temperaurfeldern n Flossenwänden und aufgeschwessen Bauelen, VGB Krafwerksechnk, 54 Jg., H. 9., Sepember F. Aray, C. de Paer, R.M.E.J. Sperng: Wärmespannungen n Flossenrohrwänden m sufenförmgem quergercheem Temperaurgradenen, VGB Krafwerksechnk 59 Hef 6, Jun 979, S

380 7.49. Gerse K.: Jelenés az Ajka Hőerőmű kazánrekonsrukcója során beépíésre kerülő 00-M ípusú gőzkazánok membránfal úlhevíőnek vzsgálaáról, BME Kalorkus Gépek Tanszék, Budapes, I. I. Goldenbla: Szlárdság számíások a gépészeben, Tesek nagy hőmérsékleen, Műszak Könyvkadó, Budapes, W. Wagner: Acél csővezeékek, Műszak Könyvkadó, Budapes, Kolons F.: Energeka csővezeékek szlárdság méreezése, Műszak Könyvkadó, E. Weß, J. Rudolph, A. Lezmann: Komplexe Fesgkesanalyse von Komponenen des Druckbehäler- und Dampfkesselbaus am Bespel der Kugelschale-Suzen-Verbndung, VGB Krafwerksechnk 75 (995), Hef 9, S W. Wagner: Fesgkesberechnungen m Apparae- und Rohrleungsbau, 8. Auflage, Vogel Buchverlag, Würzburg, Rchlne für Beurelung von Großwasserraum-Kesselkonsrukonen. Verbändeverenbarung Dampfkessel 45-94/, (VdTÜV e.v.) Verlag TÜV Renland, Köln, Eh. Höhne: De Enwalzen von Kesselrohren, W 03 Inf.-Mappe 076 a/, Franckh sche Verlagshandlung, Ab. Berln, Februar 935, különlenyoma H. Krps, M. Podhorsky: Hydraulsches Aufween von Rohren für Wärmeauscher m Rohrplaen, Jahrbuch der Dampferzeugungsechnk, 4. Ausgabe, Vulkan Verlag, Essen, 980, S M. Podhorsky: Enwcklungen bem hydraulschen Aufween von Rohren, VGB Krafwerksechnk 70 (990), Hef 6, S W. Sürmer: Frespannunsgmeßgeräe für den Dampfkesselbereb, H&B, Enzelberch L3405 zu H&B-messwere, évszám nélkül Újhely G. : Vllamos eljesíménycsúcsok elláása az energarendszerben, n Léva A., Zener T.: Hőerőművek IV., Műszak Könyvkadó, Budapes, Zener T.: Erőműv blokkok és főberendezések rányíásának leheősége nsaconer és labls erhelés állapookban, Budapes Műszak Egyeem Továbbképző Inézee, Budapes, R. Pch, K. Erlmann: Auomasche Überwachung der rechnerschen Lebensdauer druckführender Bauele, EVT Berch 7/ FACOS, En Sysem zur Erfassung des rechnerschen Lebensdauerverbrauchs druckführender Bauele, EVT, jelze nélkül R. Lehner: Messdaen-Erfassungsanlage für große Dampferzeuger, EVT Berch 77/ K. Erlmann: Rechnersche Überwachung der Lebensdauer druckführender Bauele, EVT Berch 78/ D. Brockel, R. Graf: En numersches, mahemasch-physkalsches Lösungsverfahren zur Besmmung nsaonärer Temperaurfelder zwecks Ermlung von Temperaurdfferenzen mels ener Meßselle, VGB Krafwerksechnk 64 Hef 9, Sepember 984, S J. Taler: Überwachung der nsaonären Wärmebeanspruchung n dckwandgen Bauelen von Krafwerksblöcken, BWK Bd. 39 (987) Nr., S L. Spekamp: Besmmung von Temperaurdfferenzen n dcken Druckbehälerwänden aus der zelchen Folge von Temperaurmeßweren an der soleren Wandaußensee, VGB Krafwerksechnk 68 Hef, Februar 988, S

381 7.69. R. Haneke: Berechnung des zulässgen zeabhänggen Druck- und Temperaurverlaufes n Bauelen von Dampferzeugern, VGB Krafwerksechnk 66 Hef, Dezember 988, S R. Lehner, F. Seege, R. Pch, K. Erlmann, C. T. Nguen: Verglech verschedenen Verfahren zur Besmmung der Temperaurdfferenz n dckwandgen Bauelen für de Lebensdauerberechnung, VGB Krafwerksechnk 70 (990) Hef 6, S J. Taler, F. Lehne: Besmmung von Wärmespannungen n dckwandgen Bauelen mels ener Temperaurmeßselle, BWK Bd. 48 (996) Nr. 3, S J. Taler: Expermenelle Besmmung nsaonärer Temperaur- und Wärmespannungsfelder n druckführenden Bauelen uner Berebsbedngungen, BWK Bd. 4 (990) Nr. /, S F. Lehne, R. Lehner: Berechnung der Wandemperaurdfferenz dckwandger Bauele von Dampferzeugern aus Dampfemperaurmessweren, VGB KrafwerksTechnk /000, S F. Lehne, R. Lehner: Ermlung von Wandemperaurdfferenzen n dckwandgen Bauelen zur Lebensdauer-verbrauchsberechnung, VGB PowerTech 0/00, S R. Pch: Dynamsche Beanspruchung von druckführenden Bauelen, EVT Berch, 59/8, Sonderdruck aus der Jahrbuch der Dampferzeugerechnk, 4. Ausgabe 80/ J. Taler, M. Zborowsk, B. Węglowsk: Opmasaon of Consrucon and Heang of Crcal Srucural Componens of Boler Drums, VGB PowerTech /00, S J. Weber: PC-Sofware zur Lebensdauerbewerung von Rohrbögen m Zesandberech, VGB PowerTech 7/004, S H. Zebg: Lebensdauerbeurelung von nnenbeanschpruchen Rohrbögen m Krechberech, BWK Bd. 46 (994) Nr. 3, S H. Rez, H. Waler: Verformung der Frschdampfleungen ener 80-MW Turbogruppe, VGB Krafwerksechnk 69 (989) Hef, S H. Lndner: Berechnung des Erschöpfungsgrades von Kesselelen m Hlfe sasscher Auswerungsmeoden, VGB Krafwerksechnk 57, Hef Januar 977, S K.H. Kloos, J. Granacher, P. Hllenbrand: Verhalen warmfeser Sähle be mehrsufger Zesandbeanspruchung, VGB Krafwerksechnk 74 (994), Hef, S K.H. Kloos, J. Granacher, B. Müller: Zyklsches Zesandverhalen warmfeser Krafwerkssähle m Zugberech, uner nermerender Beanspruchung und m Zug-Druck-Berech, VGB Krafwerksechnk 75 (995), Hef, S H.-A. Kurpjuhn A., Reche: Zulassge Druck- und Temperauränderungsgeschwndgkeen für Dampferzeuger- und Rohrleungsbauele und deren graphsche Darsellung m Echzebereb, VGB Krafwerksechnk 7 (99), Hef 6, S F.-W. Hübner, H. Kerkhoff, J. Schumacher: Schnelle Wedernberebnahme ener schadhaf gewordenen Kesselrommel, VGB Krafwerksechnk 6 Hef 8 Augus 98, S H.R. Krauz: Zusandorenere Insandhalung VGB Krafwerksechnk 7 (99), Hef 7, S

382 7.86. R. Kolb: Mel und Mehoden zur Zusandsbewerung von Bauelen des Wasser-Dampfkreslaufes, nsbesondere des Druckkörpers von Dampfkesseln, VGB Krafwerksechnk 7 (99), Hef 6, S F.A. Surm: Effcen Operaons, VGB-B 0e, VGB PowerTech Servce GmbH, Essen, EN 95-4:000 Waer ube bolers and auxlary nsallaons Par 4: Inservce boler lfe expecancy calculaons Zusandsüberwachung und Prüfung der Komponenen von Druckbehäleranlagen und Wasser oder Dampfführenden Hochdruckleungen, S-506-R-00;0-03-DE, VGB PowerTech e. V J. Bareß e al.: Rsk-based Manenance Concep European Developmen and Experence n Implemenaon on Hgh-emperaure Seam Tubes and Ppes, VGB PowerTech / of 006, S K. Mezger e al.: Zusandüberwachung von heßgehenden dckwandgen Bauelen an Dampfkesselanlagen uner Enbezehung der Ulraschalllamnographe (USL) als nnovaves Prüfverfahren, VGB PowerTech 0/0, S E. Kellerer: On Se Creep Deecon by Messuremen of Sound Velocy, VGB PowerTech 4/00, S G. Schramm, F. Pöhler: Möglchkeen und Grenzen der Lebensdauerermlung hermsch beansprucher Bauele, Energeechnk 38.Jg. Hef Februar 988, S H. Blumenauer, G. Pusch: Műszak örésmechanka, Műszak Könyvkadó, Budapes, H. Henrch: Warmfese Sähle n Krafwerken, Ingeneur-Werksoffe 3 (99) Nr., S B. Melzer, P. Selger, W. Illmann: Verbessere Lebensdauerabschazung krechbeansprucher Rohrbögen mels bauelspezfscher Kennwere, VGB Krafwerksechnk 73 (993), Hef 4, S H.Chr. Schröder: Prnzpelle Überlegungen zur Bewerung und Überprüfung von äleren Krafwerksanlagen, VGB Krafwerksechnk 9/98, S P. Hofsöer: Laborerprobung und prakscher Ensaz kapazver Dehnungsmeßsrefen zur Messung von Krechdehnungen m Bereb be 530 C, VGB Krafwerksechnk 69 Hef 6 Jun 989, S P. Rau, M. Schck, F. Alber, A. Helmrch: Schaden und Reparaur an ener Kesselrommel aus 5NCuMoNb5 (WSB 6), VGB Krafwerksechnk 7 (99), Hef 5, S H.Chr. Schröder, A. Foss: Insandhalung m Umbruch, VGB PowerTech 4/03, S J. Mrcea e al.: Innovave zersörungsfree Prüfechnken m konvenonellen Kesselbau, VGB PowerTech 4/03, S Empfehlung Behandlung von äleren Kesselrommeln m nedrger Kerbschlagzähgke DDA, Essen, 4 Dezember Empfehlung für de Behandlung von äleren Kesselrommeln m nedrger Kerbschlagzähgke, Herausgegeben von FDBR, VDEh, VdTÜV, VGB, Okober B. Harleben: Erfahrungsberch über Schadensfrüherkennung und Überwachung durch Körperschallanalyse n Krafwerksanlagen, VGB Krafwerksechnk 74 (994), Hef 9, S

383 7.05. P. Koschel, R. Gllessen, R. John, G. Seegmanns: Konzep zur Lebensdauerüberwachung und Erüchgung von Krafwerksrohrleungen m Zesandberech, VGB Krafwerksechnk 66 Hef 0 Okober 986, S H.D. Schulze, W. Arnswald, F. Arens-Fscher: Schäden an ener Mschverbndung 4 MoV 6 3/0 CrMo 9 0, VGB Krafwerksechnk 7 (99), Hef, S G. Horgan, G. Ryan, E. Byrne: Unersuchung von schweren Rohr- und Rohrwandschäden an enem Zwangdurchlauf-Dampferzeuger, VGB Krafwerksechnk 70 (990), Hef, S Gudance for he Assessmen of Creep Rupure Daa, ECCC Recommendaons Volume 5 par III (Issue ), 3/08/ B. Buchmayr e al.: Experensysem zur Analyse von Schäden an Dampferzeugern, VGB Krafwerksechnk 70 (990), Hef 9, S B. Burger: Anwendung von Experensysemen n der Krafwerksechnk, VGB Krafwerksechnk 7 (99), Hef 7, S P. Hofsöer, E. Ma: Überblck über das VGB-Forschungsprojek 9 COST 50/-WP5C: Reslebensdauervorhersage uner smuleren Berebsbelasungen, VGB Krafwerksechnk 74 (994), Hef 0, S J. R. Bos, R. van der Sar: Probablsc Approach o Deermnng he Opmum Replacemen of a Superheaer Sage n a 680 MW Coal-fred Boler, VGB PowerTech 4/009, S O.H. Larsen, R.B. Frandsen, R. Blum: Exfolaon of Seam Sde Oxdes from Ausenc Superheaers, VGB PowerTech 7/004, S H. Thelg: Praksche Anwendung der Bruchmechank n der konvenonellen Krafwerksechnk, VGB PowerTech 7/006, S Gőzkazánok üzemeleése 8. Rchlne für de Besellung von Hochlesungsdampfkesseln, R0, VGB PowerTech e. V. 8. Maeral specfcaon for componens n fossl-fred power plans, S DE-EN, VGB PowerTech e. V. 8.3 Zusandsüberwachung und Prüfung der Komponenen von Druckbehäleranlagen und Wasser oder Dampfführenden Hochdruckleungen, S-506-R-00;0-03-DE, VGB PowerTech e. V. 8.4 Hersellung sowe Bau- und Monageüberwachung von Dampfkesselanlagen, R50, VGB PowerTech e. V. 8.5 Abnahme- und Konrollunersuchungen, R3 I., VGB PowerTech e. V. 8.6 Nyomásaró berendezések műszak-bzonság szabályzaa a 63/004. (IV. 7.) GKM rendele és a 3/006. (II. 3.) Kormányrendele végrehajásához szükséges részlees műszak köveelmények, 007. november 8.7 W. Wagner: Regel- und Scherhesarmauren,. Auflage, Vogel Buchverlag, Würzburg, Innere Rengung von Wasserrohr-Dampferzeugeranlagen und Rohrleungen Produc No.: R53, VGB PowerTech e. V. 8.9 R. Doležal: Anfahrdynamk enes Naurumlaufkessels bem Kalsar, VGB Krafwerksechnk 53, Hef 5 Ma 973, S

384 8.0 Gerse K.: Jelenés a Dunamen Hőerőmű Vállala 0. helyszámú kazánján végze üzem kísérleek érékeléséről, BME Kalorkus Gépek Tanszék, Budapes, (I. rész 98, II. rész 98, III. rész 983) 8. Cvn V: Jelenés a Dunamen és Gagarn Hőerőművekben végze ndíás kísérleekről (VEIKI Kézra 978) 8. O.H. Larsen, R.B. Frandsen, R. Blum: Exfolaon of Seam Sde Oxdes from Ausenc Superheaers, VGB PowerTech 7/004, S G. Lüdenbach, P. Körner: Dampfseges Oxdaonsverhalen ausenscher Kesselrohre VGB-Konferenz "Krafwerke m Webewerb 0", März 0, Karlsruhe, lleve G. Lüdenbach, P. Körner: Dampfseges Oxdaonsverhalen ausenscher Kesselrohre, VGB PowerTech /0, S R. Doležal: Auskühlen des abgesellen Trommelkessels und sen Warmhalen, VGB Krafwerksechnk 53, Hef 7 Jul 973, S R. Lehner: Druckänderungen m Hochdruckel und Zwschenüberhzer enes Dampferzeugers nfolge Noschalung, EVT-Berch, 6/ Spesewasser-, Kesselwasser- und Dampfqualä für Krafwerke/Indusrekrafwerke Produc No.: S-00-T-00;0-.DE, VGB PowerTech e. V. 8.7 Bereb von Dampfkesselanlagen, Anforderungen an den Bereber für den Bereb von Dampfkesselanlagen der Kaegore III (ab.000 bar/ler) und IV, Produc No.: S DE, VGB PowerTech e. V. 8.8 Konserverung von Krafwerksanlagen, Produc No.: R6, VGB PowerTech e. V. 8.9 Condon Monorng and nspecon of componens of seam boler plans, pressure vessel nsallaons and hgh-pressure waer and seam ppes, Produc No.: S-506-R-00;0-03-EN, VGB PowerTech e. V. 8.0 G. Henjes, H. Rese, R. Krause: Das Auffüllen, Anwärmen und Konserveren der Trommeln und Sammler von Dampfkesseln, Melungen der VGB 50, Hef 5 Okober 970, S MSZ EN 953-0:003 Nagy vízerű kazánok, A áp- és kazánvíz mnőség köveelménye 8. MSZ EN 95-:003 Vízcsöves kazánok és segéd berendezések, A áp- és kazánvíz mnőség köveelménye 8.3 Dr. Chovanecz T., Kovács E.: Vegyészlaboráns szakma smereek, MVM R. Szakokaás Jegyzeek, Budapes, Temperaur-Messechnk n Feuerräumen, CMV Sysems GmbH & Co. KG, Mönchengladbach, évszám és egyéb jelölés nélkül 8.5 W. Derchs, K. Menzel, E. Renarz: Schallpyromersch ermele Feuerraumemperauren n enem braun-kohlegefeueren Krafwerkskessel, BWK 46 (994), Nr. 6, S Berebserfahrungen m dem Temperaurmeßsysem agam, VDI Wssensforum, Messechnk be Verbrennungsanlagen, Semnar 43434, München, Bonnenberg+Drescher Projekenwcklung GmbH, évszám és egyéb jelölés nélkül 8.7 J. Taler: Messung der lokalen Hezflächenbelasung n Feuerräumen von Dampferzeugern, BWK Bd 4. (990) Nr. 5 - Ma, S J. Taler: Messung der Wärmebelasung der gasdch verschweßen Verdampfer-Rohrwände n Dampferzeugern, VGB Krafwerksechnk 70 (990) Hef 8, S

385 8.9 M. Seeger, J. Taler: Konsrukon und Ensaz ransporabler Wärmeflußsonden zur Besmmung der Hezflächenbelasung n Feuerräumen, Forschr.-Ber. VDI- Z. Rehe 6 Nr. 9, Düsseldorf: VDI Verlag T. Herzog, W. Müller, W. Spegel, J. Brell, D. Molor, D. Schneder: Korroson durch Taupunke und delqueszene Salze m Dampferzeuger und n der Abgasung, n K.J. Thomé-Kozmensky und M. Beckmann (Hrsg.): Energe aus Abfall, Band 9. Neuruppn: TK Verlag, 0, S B. Harleben: Erfahrungsberch über Schadensfrüherkennung und Überwachung durch Körperschallanalyse n Krafwerksanlagen, VGB Krafwerksechnk 74 (994), Hef 9, S (7.04) 8.3 P. Schobesberge, R. Weher: Kesselexploson n Grne/Zypern, VGB Krafwerksechnk 75 (995), Hef 0, S (7.4) 8.33 Procon Engneerng Ld: Akussche Kessel-Dampfleck-Erkennung, Ábrahám L., Újhely G.: 5. sz. 50 MW-os blokk üzem mérésenek kérékelése, Százhalombaa, 970. márcus 8.35 Herrman P.: A GHV üzelésechnka berendezésen végze fejlesző munkák érékelése, GHV, F. W. Alber: Fuzzy logc und hre Anwendung n Müllhezkrafwerken, VGB Krafwerksechnk 998, Hef 8.37 Chr. Gerend: Feuerungsregelung durch Fuzzy Conrol, VGB Krafwerksechnk 76 (996), Hef 6, S Kóczy L. T., Tkk D: Fuzzy rendszerek, Dgáls ankönyvár, J. Lappalanen, H. Blom, K. Jusln: Dynamc process smulaon as an engneerng ool a case of analysng a coal plan evaporaor, VGB PowerTech /, 0 S E.J. Adam, J.L. Marche: Dynamc smulaon of large bolers wh naural recrculaon, Compuers and Chemcal Engneerng 3 (999) J.M.P Van der Looj: Dynamc modelng and conrol of coal fred fludzed bed bolers, Technsche Unverse Delf, 888, Dsszerácó 8.4 F. Ahner: Seam Bolers: process Models for Improved Operaon and desgn, Technsche Unverse Delf, 007, Dsszerácó 8.43 Uasíás az MVMT energeka berendezéseben bekövekező üzem hbák (nem erveze üzem események) fogalmanak meghaározására, jelenésére, kvzsgálására és nylvánarására, MVMT, R. Jaerschky, N. Hengsler: De Exploson des Schmelzkammer- Dampferzeugers Lenngerwerk Block 3, VGB Krafwerksechnk 68 Hef 3, März 988. S O.H. Larsen, R.B. Frandsen, R. Blum: Exfolaon of Seam Sde Oxdes from Ausenc Superheaers, VGB PowerTech 7/004, S

386 38

387 FÜGGELÉK. Jellemzők vízre, elíe folyadék és gőzfázsban. Enalpagörbék 3. Füsgáz enalpa h () közelíő függvények állandó 4. Hőáadás ényezők gyors meghaározása a. Konvekív hőáadás csőben, csaornában b. Konvekív hőáadás soros elrendezésű csőköegben c. Konvekív hőáadás elol (sakkáblás) elrendezésű csőköegben d. Sugárzásos hőáadás e. Hőáadás csőben, gőzáramlás eseén 5. Szerkeze anyagok a. Szerkeze anyagok összeéele b. Hagyományos lemezanyagok folyáshaára c. Növel szlárdságú lemezanyagok folyáshaára d. Jellemző dobanyagok aramszlárdsága e. Kamrák lemezanyaganak aramszlárdsága f. Rozsdamenes lemezanyagok folyáshaára g. Rozsdamenes lemezanyagok aramszlárdsága h. Övözelen, gyengén övözö csőanyagok folyáshaára. Övözelen, gyengén övözö csőanyagok aramszlárdsága j. Hagyományos csőanyagok folyáshaára k. Hagyományos csőanyagok aramszlárdsága l. Növel szlárdságú csőanyagok folyáshaára m. Növel szlárdságú csőanyagok aramszlárdsága n. Rozsdamenes csőanyagok folyáshaára o. Rozsdamenes csőanyagok aramszlárdsága p. Korszerű anyagok folyáshaára q. Korszerű anyagok aramszlárdsága 383

388 Jellemzők vízre, elíe folyadék és gőzfázsban (az IAPWS-IF 97, lleve a VDI Wärmealas 984, Db 5 alapján). függelék Hőmérsékle Nyomás Sűrűség Fajlagos enalpa Víz Gőz C bar kg/m 3 kj/kg ß f c pf σ*0-3 μ f*0-6 ν f*0-6 λ f Pr f c pg μ g*0-6 ν g*0-6 λ g Pr g b Víz Gőz Víz Gőz 0-3 /K kj/kgk N/m Ns/m m /s W/mK kj/kgk Ns/m m /s W/mK 0-3 m 0,0 0, ,8 0, , ,89-0,0853 4,7 75,65 79,4,79 0,56 3,44,864 9, 900, 6,5,04,775 0,00 0,07 999,7 0, ,0 59,3 0,08 4,93 74, 307,7,308 0,58 9,4,868 9,46 006,8 7,,07,75 0,00 0, ,3 0,070 83,9 537,47 0,066 4,8 7,74 00,7,004 0,600 6,99,874 9,73 56,5 8,0,06,79 30,00 0, ,7 0, ,75 555,58 0,3056 4,79 7,0 797,7 0,80 0,65 5,4,883 0,0 39,6 8,7,008,704 40,00 0, , 0,056 67,54 573,54 0,3890 4,79 69,60 653, 0,658 0,69 4,34,894 0,3 0,4 9,5,00,679 50,00 0, ,0 0, ,34 59,3 0,464 4,8 67,95 547, 0,554 0,640 3,57,907 0,6 7,9 0,3 0,999,653 60,00 0, , 0,30 5,5 608,85 0,588 4,85 66,4 466,8 0,475 0,65 3,00,94 0,94 83,99, 0,997,65 70,00 0,35 977,7 0,98 93,0 66,0 0,5900 4,00 64,49 404,4 0,44 0,659,570,944,6 56,85,0 0,997,597 80,00 0, ,6 0,93 334,95 643,0 0,6473 4,97 6,8 355,0 0,365 0,667,34,969,60 39,54,9 0,999,568 90,00 0, , 0, ,97 659,53 0,709 4,05 60,8 35,0 0,36 0,673,969,999,93 8,9 3,8,00,530 00,00, , 0, ,0 675,57 0,7547 4,6 58,9 8, 0,94 0,677,756,034,8 0,55 4,8,007,506 0,00, ,7 0,86 46,36 69,07 0,8068 4,9 56,97 54,9 0,68 0,68,583,075,6 5,8 5,8,04,474 0,00, ,8, 503,78 705,93 0,8590 4,45 54,97 3, 0,46 0,683,44,4,97,57 7,0,0,440 30,00,70 934,6, ,39 70,09 0,9 4,63 5,94,7 0,8 0,604,35,80 3,3 8,90 8,,03,404 40,00 3,636 95,9, ,0 733,44 0,9667 4,85 50,86 96, 0, 0,685,8,45 3,67 6,95 9,4,043,368 50,00 4, ,8,547 63,5 745,9,037 4,30 48,75 8,9 0,98 0,684,47,30 4,0 5,50 30,8,057,330 60,00 6, ,3 3,59 675,57 757,43,0837 4,339 46,60 69,5 0,87 0,68,079,406 4,37 4,4 3,,073,90 70,00 7,90 897,3 4, 79, 767,89,475 4,37 44,4 58,8 0,77 0,679,03,504 4,7 3,57 33,8,09,49 80,00 0,07 886,9 5,60 763,9 777,,6 4,408 4,0 49,3 0,68 0,674 0,976,65 5,07,9 35,4,5,06 90,00,55 876,0 6, ,57 785,3,906 4,449 39,95 4,0 0,6 0,669 0,937,74 5,4,4 37,,37,6 00,00 5,55 864,7 7,865 85,39 79,06,37 4,497 37,68 33,6 0,54 0,663 0,906,883 5,78,006 39,,63,5 0,00 9,080 85,8 9, ,74 797,3,463 4,55 35,39 6,9 0,49 0,656 0,880 3,043 6,3,68 4,,93,066 0,00 3,0 840,4,65 943,64 80,05,569 4,64 33,08,0 0,44 0,648 0,85 3,3 6,49,48 43,4,6,05 30,00 7,979 87,3 3, , 803,0,6763 4,686 30,75 5,5 0,40 0,639 0,847 3,46 6,85,04 45,7,6,96 40,00 33,480 83,6 6, ,5 803,06,8658 4,770 8,40 0,5 0,36 0,69 0,838 3,656 7,,07 48,3,30,904 50,00 39, , 9, ,68 800,95,955 4,869 6,05 05,8 0,3 0,68 0,834 3,98 7,59 0,880 5,,347,844 60,00 46, ,9 3,74 34,83 796,64,30 4,986 3,70 0,5 0,9 0,606 0,835 4, 7,98 0,757 54,3,396,78 70,00 55,05 767,8 8, 85,09 789,63,3379 5,6,35 97,4 0,7 0,593 0,84 4,574 8,38 0,654 57,9,453,74 80,00 64,9 750,5 33,5 36,67 779,8,5893 5,96 9,00 93,4 0,4 0,578 0,856 4,996 8,80 0,566 6,8,59,643 90,00 74,448 73, 39,98 89,77 766,65,8998 5,507 6,63 89,6 0, 0,56 0,877 5,507 9,5 0,49 66,4,596, ,00 85,97 7, 46,55 344,77 749,57 3,93 5,773 4,37 85,8 0,0 0,545 0,909 6,44 9,74 0,47 7,8,688,483 30,00 98, ,6 54,648 40,00 77,9 3,8079 6,0,0 8, 0,9 0,56 0,954 6,96 0,8 0,37 78,4,80,393 30,00, ,9 64,754 46,5 700,67 4,504 6,586 9,88 78,3 0,7 0,506,08 8,053 0,89 0,33 86,5,945,94 330,00 8, ,4 77,44 55,74 665,97 5,5306 7,48 7,7 74,4 0,6 0,485, 9,589,6 0,80 97,,35,8 340,00 46,079 60, 9, ,45 6,07 7,67 8,70 5,64 70, 0,5 0,46,60,90,5 0,43,8,40, ,00 65, ,5 3,35 670,99 563,63 0,3944 0,078 3,68 65,7 0,4 0,436,57 5,95 3,7 0,09 34,,89 0, ,00 86,737 58,3 43,467 76,49 480,99 9,76 4,987,89 60, 0,4 0,4,90 6,79 5,53 0,78 75,8 3,890 0, ,00 0,58 448,3 0,685 89,60 39,5 98,843 53,90 0,39 5,4 0,5 0,40 6,60,98 9,35 0, ,763 0, ,99 0, ,55 087, , 0, 0,830 38,0 0, g A áblázaban b [ g( )] a Laplace ényező. f 384

389 Fajlagos enalpa (kj/kg) Enalpagörbék. függelék Donyeck anrac Franca Magerkohle Kohógáz I. Lengyel Gaskohle Fűőolaj Barnaszén generáorgáz Oroszlány nyers akna II. Gázolaj Mscanhus Búzaszalma Nyárfa Földgáz I. Melalkohol Kamragáz II. Bükkábrány lgn Levegő Hőmérsékle ( C) 385

390 Fajlagos enalpa (kj/kg) Donyeck anrac Franca Magerkohle Kohógáz I. Lengyel Gaskohle Fűőolaj Barnaszén generáorgáz Oroszlány nyers akna II. Gázolaj Mscanhus Búzaszalma Nyárfa Földgáz I. Melalkohol Kamragáz II. Bükkábrány lgn Levegő Hőmérsékle ( C) 386

391 Fajlagos enalpa (kj/kg) Donyeck anrac Franca Magerkohle Kohógáz I. Lengyel Gaskohle Fűőolaj Barnaszén generáorgáz Oroszlány nyers akna II. Gázolaj Mscanhus Búzaszalma Nyárfa Földgáz I. Melalkohol Kamragáz II. Bükkábrány lgn Levegő Hőmérsékle ( C) 387

392 Füsgáz enalpa h () közelíő függvények állandó 3. függelék a b c R Donyeck anrac,66468*0-4 0,94765,0947 0,99970 Franca Magerkohle,6939*0-4 0,95063,5407 0, Kohógáz I.,7497*0-4 0,9594 0,8989 0,99975 Lengyel Gaskohle,7353*0-4 0, ,0760 0, Fűőolaj,7866*0-4 0, ,96 0, Barnaszén generáorgáz,80865*0-4 0, ,46 0, Oroszlány nyers akna II.,8987*0-4 0, ,8930 0, Gázolaj,808*0-4 0, ,4897 0, Mscanhus,86848*0-4 0, ,8949 0, Búzaszalma,8976*0-4 0, ,068 0, Nyárfa,90653*0-4 0, ,70 0, Földgáz I.,944*0-4,0604 6,3067 0, Melalkohol,9980*0-4,0575 6,8 0, Kamragáz II.,99687*0-4,0897 6,9355 0, Bükkábrány lgn,06044*0-4,033 5,8370 0, Levegő 7,07647*0-5,063 6, ,

393 ényező Hdraulkus ámérő (mm) a) Konvekív hőáadás csőben, csaornában 4. függelék 0 hőáadás ényező (W/m K) k 0 C T C A C l Tőmegáram sűrűség (kg/m s) CT hőmérsékle korrekcós,,,0 0,9 0,8 0, Közepes füsgázhőmérsékle ( C) 389

394 CA anyagjellemző korrekcós ényező,0,5,0,05,00 0,95 0,8 0,6 0,4 0, 0,0 0,8 0,6 0,4 0, 0,0 0,08 0,06 0,04 0,0 0, Közepes füsgázhőmérsékle ( C) Levegő,5 Cl korrekcós ényező,0,5, l/d h arány 390

395 0 hőáadás ényező (W/m K) Külső csőámérő (mm) b) Konvekív hőáadás soros elrendezésű csőköegben ,5 6 7, 0,3 5 6,9 30 3,8 33, ,5 48, , , k 0 C T C A C C n Tőmegáram sűrűség (kg/m s) CT hőmérsékle korrekcós ényező,3,,,0 0,9 0,8 0, Közepes füsgázhőmérsékle ( C) 39

396 ényező CA anyagjellemző korrekcós Vízgőz aralom (kg/kg),0,5,0,05,00 0,95 0,8 0,6 0,4 0, 0,0 0,8 0,6 0,4 0, 0,0 0,08 0,06 0,04 0,0 0, Közepes füsgázhőmérsékle ( C) Levegő,0 C korrekcós ényező 0,9 0,8 0,7 0,6 /d /d,5,6,7,8,9,0,,4,6,8 /d 3,0 0,5,0,,,3,4,5,6,7,8,9 /d oszás arány Cn korrekcós ényező,00 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95 0,94 0,93 0,9 0,9 0,90 0, Csősorok száma (db) 39

397 Külső csőámérő (mm) c) Konvekív hőáadás elol (sakkáblás) elrendezésű csőköegben ,5 6 7, 0 80, ,9 0 hőáadás ényező (W/m K) ,8 33, ,5 48, , , k 0 C T C A C C n Tőmegáram sűrűség (kg/m s) CT hőmérsékle korrekcós ényező,3,,,0 0,9 0,8 0, Közepes füsgázhőmérsékle ( C) 393

398 ényező Vízgőz aralom (kg/kg) CA anyagjellemző korrekcós,0,5,0,05,00 0,95 0,8 0,6 0,4 0, 0,0 0,8 0,6 0,4 0, 0,0 0,08 0,06 0,04 0,0 0, Közepes füsgázhőmérsékle ( C) Levegő,7,6,5 C korrekcós ényező,4,3,,,0 0,9 0,8 0,<T<,7,7<T<4,5; /d<3,7<t<4,5; /d 3 0,7 0,6 0,0 0,5,0,5,0,5 3,0 3,5 4,0 4,5 T, elrendezésől függő paraméer,0 Cn korrekcós ényező 0,9 0,8 0,7 /d<3 /d 3 0, Csősorok száma (db) 394

399 T, elrendezésől függő paraméer /d oszásvszony 5 0,8 /d=0, ,9,0,,,3,4,5 0,0 3,0 4,0 /d= /d oszásvszony 395

400 d) Sugárzásos hőáadás Falhőmérsékle C s0 sugárzásos hőáadás ényező (a=, W/m K) s s 0 ac T Közepes füsgázhőmérsékle ( C) CT korrekcós ényező,,0,09,08,07,06,05,04,03,0,0, Falhőmérsékle ( C) Közepes füsgázhőmérsékle ( C) 396

401 e) Hőáadás csőben, gőzáramlás eseén g0 hőáadás ényező (W/m K) Gőzhőmérsékle C 400 C C 300 C g g0 U D Nyomás (bar) α g0 éréke -60 bar gőznyomás, C gőzhőmérsékle arományban 397

402 Gőzhőmérsékle g0 hőáadás ényező (W/m K) C C C g g0 U D Nyomás (bar) α g0 éréke bar gőznyomás, C gőzhőmérsékle arományban 398

403 g0 hőáadás ényező (W/m K U helyesbíő ényező 450 C 500 C 550 C 600 C 650 C C Gőzhőmérsékle g g0 U D Gőznyomás (bar) α g0 éréke bar gőznyomás, C gőzhőmérsékle arományban 3,0,5,0,5,0 0,5 0, Sebesség (m/s) 399

404 D helyesbíő ényező,5,0,5,0,05,00 0,95 0,90 0,85 0, Belső csőámérő (mm) 400

405 a) Szerkeze anyagok összeéele 5. függelék Szabványosío kazánlemezek [7.63], [7.65] C S Mn P max. S max. Cr N Mo Al Cu V T max. Nb Egyebek P35GH 0,6 0,35 0,6-,0 0,05 0,00 0,30 0,30 0, ,30 0,0 0,03 0,8- P65GH 0,0 0,40 0,05 0,00 0,30 0,30 0, ,30 0,0 0,03 N 0,0,,40 Cr+Cu+ 0,08-0,9- P95GH 0,40 0,05 0,00 0,30 0,30 0, ,30 0,0 0,03 Mo+N 0,70 0,0,50 P355GH 0,0-,0-0,60 0,,70 0,05 0,00 0,30 0,30 0, ,30 0,0 0,03 6Mo3 0,- 0,40-0,5-0,35 0,05 0,00 0,30 0,30 0,0 0,90 0,35 0,30 N 0,0 3CrMo4-5 0,08-0,40-0,70-0,40-0,35 0,05 0,00 0,30 0,8,00,5 0,60 0,30 N 0,0 0CrMo9-0 0,08-0,40-,00-0,90-0,50 0,00 0,00 0,4 0,80,50,0 0,30 N 0,0 5NCuMoNb ,7 0,5-0,80-,00-0,5-0,50-0,05-0,05 0,0 0, ,50,0,30 0,50 0,80 0,045 N 0,00 3CrMoV9-0 0,- 0,30-,00-0,90-0,5- N 0,0, B 0,00, 0,0 0,05 0,005 0,5 0,0 0,03 0,07 0,5 0,60,50,0 0,35 Ca 0,05 CrMoV-0 0,0-0,30-,75-0,5 0,05 0,005 0,5 0,60 3,5 X0CrMoVNb9-0,08-0,30-8,00-0,50 0,00 0,005 0, 0,60 9,50 X3CrNMoBN ,04 0,75,00 0,035 0,05 6,00-8,00 X5NCrAlT3-0 (RA) 0,03-0,7,50 0,05 0,00 9,00-0,08,00 X8CrNNb6-3 0,04-0,0 0,30-0,60,50 0,035 0,05 5,00-7,00 0,5 0,30,00-4,00 30,00-3,50,00-4,00 0,0 0,040 0,30 0,0-0,50 0,90-,0 0,85-,05,00-,30 0,5-0,30 0,8-0,5 0,5 0,0-0,50 0,03 0,07 N 0,0, B 0,003, Ca 0,05 0,06- N=0,03-0,07 0,0 N=0,0-0,8, B=0,005-0,0050 0, Al+T:0,70, N 0,03, Co 0,50, N+Co:30,00-3,50 0 C %,, 40

406 Szabványosío csőanyagok [ ] P S C S Mn Cr N Mo Al Cu V W T max. Nb Egyebek max. max. P95GH 0,3 0,35 0,70 0,05 0,00 0,30 0,30 0, ,30 0,0 0,04 0,00 P35GH 0,6 0,35, 0,05 0,00 0,30 0,30 0, ,30 0,0 0,04 0,00 Cr+Cu+Mo+N 0,70 P65GH 0,0 0,40,4 0,05 0,00 0,30 0,30 0, ,30 0,0 0,04 0,00 0,5-,00-0,05-0MnNb6 0, 0,05 0, ,30 0,35,50 0,0 0,- 0,40-0,5-6Mo3 0,35 0,05 0,00 0,30 0,30 0,040 0,30 0,0 0,90 0,35 0,06-0,0-0,60-0,40-8MoB5-4 0,05 0,00 0, ,30 0,06 B=0,00-0,006 0,0 0,35 0,80 0,50 0,0-0,5-0,40-0,30-0,50-0,- 4MoV6-3 0,05 0,00 0,30 0,040 0,30 0,5 0,35 0,70 0,60 0,70 0,8 0,0-0,40-0,70-0,40-3CrMo4-5 0,35 0,05 0,00 0,30 0,30 0,7 0,70,5 0,60 0CrMo9-0, 0,08-0,30-,00-0,90-0,50 0,00 0,00 0,30 0,040 0,30 T/P 0,4 0,70,50,0 0,5-0,80-,00-0,5-0,50-0,05-5NCuMoNb ,7 0,05 0,00 0,30 0,050 0,50,0,30 0,50 0,80 0,045 7CrMoVTB0-0, 0,5-0,5-0,30-,0-0,90-0,0-0,05- N 0,00, B 0,005- T/P 4 0,45 * 0,00 0,00 0,00 0,45 0,70,60,0 0,30 0,0 0,007 X0CrMoVNb9-, P 9 X0CrMoVNb9- XCrMoVNb9--, E9 0,08-0, 0,07-0,3 0,09-0,3 0,5-0,50 0,50 0,0-0,50 0,30-0,60 0,30-0,60 0,30-0,60 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 8,00-9,50 8,50-9,50 8,50-9,50 0,40 0,40 0,0-0,40 0,85-,05 0,30-0,60 0,90-,0 0,7- X0CrMoV- 0,3 X6CrNTB ,08 X5NCrAlT3-0 (RA) 0,03-0,08 0,5-0,00-,00 0,05 0,00 0,50,50,00,00 0,035 0,05 7,00-9,00 0,7,50 0,05 0,00 9,00-,00 0,30-0,80 9,00-,00 30,00-3,50 0,80-,0 0,040 0,30 0,040 0,040 0,040 0,30 0,0-0,50 0,8-0,5 0,5-0,5 0,8-0,5,50-,00 0,90-,0 0,5-0,35 5 C %, 0,80 0,5 0,0-0,50 0,06-0,0 N=0,030-0,070 0,04-0,09 0,06-0,0 N=0,030-0,070, B=0,00-0,006 N=0,050-0,090, B=0,0005-0,005 0, Al+T:0,70, Co 0,50, N+Co:30,00-3,50 40

407 X3CrNMoBN ,04 0,75,00 0,035 0,05 6,00-8,00 X8CrNNb6-3 0,04-0,30-,50 0,035 0,05 5,00-0,0 0,60 7,00 X8CrNMoNb6-6 0,04-0,30-,50 0,035 0,05 5,50-0,0 0,60 7,50,00-4,00,00-4,00 5,50-7,50,00-,30,60-,00 0 C %,, 0 C %,, N=0,0-0,8, B=0,005-0,0050 * A [7.6], lleve a [7.9] rodalom a karbon aralomra 0,050-0,095% éréke ad meg. Nem szabványosío anyagféleségek Szerkeze anyagok C S Mn P S Cr N Mo Al Cu V W T Nb Egyebek HCM [7.5] 0,4 0,50 0,30-0,030 0,030,00-0,80-0,0-0,80-0, 0,70 3,00,0 0,30,0 HCMA [7.5] 0,5 0,40 0,70 0,030 0, ,00 0,70 0,0-0,60 0,040,70 0,5-0,30,50-,50 0,0-0,0 N=0,0-0,0 B 0,006 NF 66, P9 [7.35] 0,05-0,0 0,03-0,5 0,0-0,60 0,00 0,00 8, ,30-0,80 0,5-0,5,50-,50 0,040-0,080 N=0,0-0,0 B 0,0 Csőanyagok C S Mn P S Cr N Mo Al Co V W T Nb Egyebek HCMS, T/P3 [ ] 0,04-0,0 0,5 0,30-0,60 0,00 0,00, ,05-0,30 0,030 0,0-0,30,45-,75 0,00-0,080 N<0,03 B=5-60 ppm VM [ ] 0,08-0,8 0,0-0,60 0,0-0,80 0,00 0,00 0,0-3,0 0,60 0,80 0,040 0,50-,00 0,8-0,30,00-,80 0,030-0,060 N=0,030-0,090 B=0,005-0,0070 VM [7.3] 0,0-0,4 0,40-0,60 0,4-0,45 0,00 0,00,0-,0 0,0-0,40 0,0-0,40 0,00,40-,80 0,0-0,30,30-,70 0,030-0,080 N=0,030-0,070 B=0,003-0,006 Alloy 63 [7.76] 0,04-0,08 Alloy 67 [7.77] 0,05-0,5 Alloy 67 * [7.9] 0,05- NCr3CoMo 0, Alloy 67 mod* Alloy 67 A 30 0,05-0,08 0,40 0,60 0,007 0,007 9,0-,0,0,0 0,05 0,008 0,0-4,0 0,70 0,70 0,0 0,008 0,0-3,0 0,30 0,30 0,0 0,008,0-3,0 Maradék 5,6-6, 0,60 9,0-,0 Maradék 8,0-0,0 0,80-,30 Maradék 8,0-0,0 Maradék 8,0-0,0 0,80-,50 0,60-,50 0,0-5,0 0,0-3,0 0,0-3,0,9-,4 Cu 0,5 Cu 0,0, B 0,005 Fe 0,70 Al+T,4-,8 0,6 Fe 3,0, Cu 0,50 0,0-0,50 0,30-0,50 Fe,0 As 0,00 Pb 0,007 B=0,00-0,005 Fe,50 403

408 [7.3], [7.8] As 0,00, B 0,00 Cu 0,05, Pb 0,007 Alloy 740 [7.9], [7.78] 0,03 0,50 0,30 0,007 0,007,0-5,0 Maradék 0,50 0,90 0,0,8,0 Cu 0,70 Fe 0,70 Esshee 50 0,06-0,0-5,50-0,040 0,030 4,0-9,0-,0 0,80-0,5-0,75- B=0,003-0,009 [7.53].498 0,5,00 7,00 6,0,0 0,40,5 Túlhevíő, újrahevíő anyagok C S Mn P S Cr N Mo Al Cu Fe Nb T Co Egyebek DMF 347H FG 0,06-0,75,00 0,040 0,030 7,0-9,00- Maradék 8*C 8*C<Nb+Ta< [7.75], ,0 0,0 3,0 Super 304 HCu [7.74], ,07-0,3 0,30,00 0,040 0,00 7,0-9,0 7,5-0,5 0,003-0,030,50-3,50 Maradék 0,30-0,60 N=0,05-0, B=0,00-0,00 HR3C [7.9], <0,0,5,00 0,030 0,030 4,0-7,0- Maradék 0,0- N=0,5-0,35 [7.53] 6,0 3,0 0,60 DMV 30 N 0,04-0,75,00 0,030 0,030 4,0-7,0- Maradék 0,0- N=0,5-0,35 [7.75],.495 0,0 6,0 3,0 0,60 Sancro 5 [7.9], [7.79], ,08 0, 0,5 0,05 0,05,0-4,0 3,0-5,0 3,0 Maradék 0,5,5 W=3,6 N=0,3 DMV AC 66 [7.75], ,04-0,08 0,30,00 0,05 0,00 6,0-8,0 * 700 C elérésé célzó fejleszések 3,0-33,0 0,05 Maradék Nb=0,80-,00 Ce=0,05-0,0 404

409 Egyezményes folyáshaár (N/mm ) Egyezményes folyáshaár (N/mm ) b) Hagyományos lemezanyagok folyáshaára [7.63] P35GH P65GH P95GH P355GH 6Mo3 3CrMo4-5 0CrMo Hőmérsékle ( C) c) Növel szlárdságú lemezanyagok folyáshaára [7.63] 400 5NCuMoNb5-6-4 CrMoV-0 X0CrMoVNb Hőmérsékle ( C) 405

410 Taramszlárdság (N/mm ) Taramszlárdság (N/mm ) d) Jellemző dobanyagok aramszlárdsága [7.63] P35GH, P65GH P95GH, P355GH 5NCuMoNb Hőmérsékle ( C) e) Kamrák lemezanyaganak aramszlárdsága [7.63] Mo3 3CrMo4-5 0CrMo9-0 CrMoV-0 X0CrMoVNb Hőmérsékle ( C) 406

411 Taramszlárdság (N/mm ) Egyezményes folyáshaár (N/mm ) f) Rozsdamenes lemezanyagok folyáshaára [7.65] X5NCrAlT3-0+RA X3CrNMoBN7-3-3 X8CrNNb Hőmérsékle ( C) g) Rozsdamenes lemezanyagok aramszlárdsága [7.65] X5NCrAlT3-0+RA X3CrNMoBN7-3-3 X8CrNNb Hőmérsékle ( C) 407

412 Taramszlárdság (N/mm ) Egyezményes folyáshaár (N/mm ) h) Övözelen, gyengén övözö csőanyagok folyáshaára [7.70] P95GH P35GH P65GH 0MnNb6 6Mo Hőmérsékle ( C) ) Övözelen, gyengén övözö csőanyagok aramszlárdsága [7.70] P35GH és PG65GH 0MnNb6 6Mo Hőmérsékle ( C) 408

413 Taramszlárdság (N/mm ) Egyezményes folyáshaár (N/mm ) j) Hagyományos csőanyagok folyáshaára [7.70] Mo3 4MoV6-3 3CrMo4-5 0CrMo Hőmérsékle ( C) k) Hagyományos csőanyagok aramszlárdsága [7.70] Mo3 4MoV6-3 3CrMo4-5 0CrMo Hőmérsékle ( C) 409

414 Taramszlárdság (N/mm ) Egyezményes folyáshaár (N/mm ) l) Növel szlárdságú csőanyagok folyáshaára [7.70] NCuMoNb CrMoVTB0-0 X0CrMoVNb9- X0CrMoVNb9- XCrMoVNb9-- X0CrMoV Hőmérsékle ( C) m) Növel szlárdságú csőanyagok aramszlárdsága [7.70] NCuMoNb5-6-4* 7CrMoVTB0-0* X0CrMoVNb9-** X0CrMoVNb9-** XCrMoVNb9--** X0CrMoV Hőmérsékle ( C) (*00000 órára vonakozó érék, **exrapolál érékek) 40

415 Taramszlárdság (N/mm ) Egyezményes folyáshaár (N/mm ) n) Rozsdamenes csőanyagok folyáshaára [7.7] X6CrNTB8-0 X5NCrAlT3-0 (RA) X3CrNMoBN7-3-3 X8CrNNb6-3 X8CrNMoNb Hőmérsékle ( C) o) Rozsdamenes csőanyagok aramszlárdsága [7.7] X6CrNTB8-0 X5NCrAlT3-0 (RA)* X3CrNMoBN7-3-3* X8CrNNb6-3 X8CrNMoNb Hőmérsékle ( C) 4

416 Egyezményes folyáshaár (N/mm ) p) Korszerű anyagok folyáshaára [7.30], [ ], [ ], [7.83] VM HCMS, T3 Alloy 67 Sancro 5 DMV 30 N Super 304 HCu DMF 347H FG Esshee 50 DMV AC Hőmérsékle ( C) 4

417 Taramszlárdság (N/mm ) q) Korszerű anyagok aramszlárdsága [7.5], [ ], [7.79], [ ] Alloy 67 A 30 Sancro 5 Alloy 67 Esshee 50 Super 304 HCu DMV 30 N HR3C DMF 347H FG DMV AC 66 NF 66 HCMA VM HCM HCMS, T Hőmérsékle ( C) 43

418 BME Gépészmérnök Kar Energeka Gépek és Rendszerek Tanszék KAZÁNOK II. Szerző jog Gerse Károly, 04 Kada a BME Energeka Gépek és Rendszerek Tanszéke Felelős kadó: Gróf Gyula anszékvezeő Cím: Budapes, Műegyeem rkp. 3. D. ép. 08. Telefon: , fax: ISBN (Nyomao váloza) Készül az EFO Kadó és Nyomda Kf.-ben. A kadásér felelős az EFO Kadó és Nyomda Kf. ügyvezeő gazgaója. hp://efonyomda.hu Százhalombaa, 04.