Atmoszférikus égőjű kazánok kéményméretezése Baumann Mihály adjunktus PTE PMMK 1
MSZ EN 13384-1 Égéstermék-elvezető elvezető berendezések. Hő- és áramlástechnikai méretezési eljárás. Égéstermék-elvezető elvezető berendezések egy tüzelőberendezéssel. 2002. december MSZ EN 13384-2 Égéstermék-elvezető elvezető berendezések. Hő- és áramlástechnikai méretezési eljárás. 2. rész: Égéstermék-elvezető elvezető berendezések több tüzelőberendezés csatlakozással. 2003. május 2
Kémény áramkör részei szélnyomás PL kémény PR levegő bevezetés PB kazán PW bekötő vezeték PFV belépési pont PZ 3
Atmoszférikus égőjű berendezések Égéstermék hőmérséklete csökken kémény huzata csökken A A készülék égésterméke a helyiségbe visszaáramolhat Más berendezések befolyásolják a működést 4
Nyomásfeltétel Huzat vagy szívás alatt működő (depressziós) égéstermék-elvezető elvezető berendezés A következő feltételeket kell betartani: P Z P H -P R -P L P W + P FV + P B P ZE Pa (1) P Z P B Pa (2) Ahol: P B P FV P H P L P R P W P Z P Ze a bevezetett levegő szükséges szállító nyomása, Pa; az összekötőelem szükséges szállító nyomása, Pa; a nyugalmi nyomás, Pa; a szélnyomás, Pa, az égéstermék-elvezető elvezető berendezés függőleges szakaszának ellenállási nyomása, Pa; a tüzelőberendezés szükséges szállító nyomása, Pa; a szívónyomás az égéstermék-elvezető elvezető berendezés függőleges szakaszának bevezetési pontján, Pa; a szükséges szívónyomás az égéstermék-elvezető elvezető berendezés függőleges szakaszának bevezetési pontján, Pa; 5
Hőmérsékleti feltétel A következő összefüggést kell igazolni: T iob T g K (6) Ahol: T iob állandósult viszonyok mellett a kitorkolásnál számított belsőfali hőmérséklet, K; T g a belsőfali határhőmérséklet, K A száraz üzemmódban működő égéstermék-elvezető elvezető berendezések belső fal határhőmérséklete T g az égéstermék harmatponti hőmérsékletének T sp felel meg. A nedves üzemmódban működő (kondenzációs) égéstermék-elvezető elvezető berendezések esetén T g 273,15 K. Ez a feltétel az égéstermék-elvezető elvezető berendezés kitorkolásánál a jégképződéstől véd. 6
Atmoszférikus gázégőjű (deflektoros) készülékek MSZ EN 13384-1 egyszerűsített számítás elvégzésére ad lehetőséget A gyártók adatai mérésekből származnak, a higított égéstermék adatokat adják meg 7
Készülékek nyomásigénye, égéstermék adatai 1000 1000 8
Atmoszférikus égőjű készülék munkapontja Huzatmegszakítós kémény munkapontja 60 50 Munkapont Ellenállás Huzat, ellenállás [Pa] 40 30 20 Huzat 10 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 Levegő tömegáram [kg/s] 9
Atmoszférikus égőjű kazán adatai Jellemző huzatigény érték 2-4 Pa Jellemző égéstermék CO 2 tartalom: teljes terhelésnél 5-8 % részterhelésnél 2-3 % Ez teljes terhelésnél kb. 2, részterhelésnél 4 légellátási tényezőt jelent. 10
Atmoszférikus égőjű kazán adatai (gyártói példa) Névleges hőtelj.: Füstgáz hőmérséklet: Füstgáz tömegáram: Huzatigény: 50 [kw] 97 [ C] 0,0431 [kg/s] 155.16 [kg/h] 3 [Pa] CO2 tartalom: 5,1 [%] Éves hatásfok: 93 [%] Hígítatlan tömegáram: Tömegáram n1.5 : 70.74 [kg/h] 104.1 [kg/h] 11
Atmoszférikus égőjű kazán adatai 12
Hőtermelők tulajdonságainak tömegáramfüggése P,j b 0 + b 1 m& m&,j W,j + b 2 m& m&,j W,j 2 + b 3 m& m&,j W,j 3 + b 4 m& m&,j W,j 4 Pa t,j y 0 + y 1 m& m&,j W,j y 2 C m,j hőtermelő számított tömegárama, kg/s m W,j hőtermelő referencia tömegárama, kg/s P,j hőtermelő számított áramlási ellenállása, Pa t,j égéstermék számított kilépő hőmérséklete, C b 0 b 4 és y 0 y 2 tényezőket a gyártóknak kellene megadnia 13
Hőtermelők tulajdonságainak tömegáramfüggése Hőtermelő Üzemállapot P,j t,j b 0 b 1 b 2 b 3 b 4 y 0 y 1 y 2 Szilárdtüzelésű, blokkégő nélküli berendezések Folyékony tüzelőanyaggal üzemelő berendezések, ventilátor nélkül Atmoszférikus égőjű (deflektoros) berendezések Gázüzemű berendezések, ventilátorral felszerelve Bekapcsolva 0 0 0 0 P W,j 0 t W,j 0,8 Kikapcsolva 0 0 P W,j 0 0 t uv,j 0 0 Bekapcsolva 0 0 P W,j 0 0 t W,j 0 0 Kikapcsolva 0 0 P W,j 0 0 t uv,j 0 0 Bekapcsolva 0 0 P W,j 0 0 t uv,j t W,j -1 -t uv,j Kikapcsolva 0 0 P W,j 0 0 t uv,j 0 0 Bekapcsolva -P WG,j 0 P W,j+ 0 0 t W,j 0 0 P WG,j Kikapcsolva 0 0 P W,j+ 0 0 t uv,j 0 0 P WG,j 14
Higítatlan kilépő hőmérséklet t t t uv + 20 + ( t t ) W uv m& m& W 1 70.74 155.16 C 1 ( 97 20) 189 C t égéstermék számított kilépő hőmérséklete, C t W égéstermék gyári kilépő hőmérséklete, C m hőtermelő számított tömegárama, kg/s hőtermelő referencia tömegárama, kg/s m W 15
Kilépő hőmérséklet n1,5 légellátásnál t t t uv + 20 + ( t t ) W uv m & m& W 1 104.1 155.16 C 1 ( 97 20) 135 C t égéstermék számított kilépő hőmérséklete, C t W égéstermék gyári kilépő hőmérséklete, C m hőtermelő számított tömegárama, kg/s hőtermelő referencia tömegárama, kg/s m W 16
Égéstermék veszteség ( t t ) C Q m c uv Gyári adatokkal: Q Q Q kazán 155.16 1120 3717 50000 Hígítatlan értékekkel: Q Q Q kazán 70.74 1143 3796 50000 ( 97 20) 0.074 7.4 % ( 189 20) 0.076 7.6 % 3717 3796 W W 17
GMBSZ tervezet Az áramlásbiztosítón keresztül a helyiségből távozó hígítólevegő-térfogatáramot a kéményméretezés eredményei alapján kell meghatározni. A méretezés során égéstermékáramlásbiztosító utáni össztömegáram nagysága nem lehet kevesebb, mint a készülékre számított elméleti égésterméktömegáram 1,5-szöröse. 18