formelsamling tma damp motor -...
TRANSCRIPT
1
Formelsamling TMA
Damp
Motor
2
Indholdsfortegnelse Motor ................................................................................................................................................................. 5
Indiceret ydelse ............................................................................................................................................. 5
Omregning hestekræfter til kWh .................................................................................................................. 5
Alternativ udregningsmetode til Pi ................................................................................................................ 5
Beregning af ydelse ud fra fyldningsgrad ...................................................................................................... 5
Effektiv ydelse / bremseeffekt ...................................................................................................................... 6
Indicerede middeltryk ................................................................................................................................... 7
Mekanisk ydelse ............................................................................................................................................ 7
Termisk ydelse ............................................................................................................................................... 7
Økonomisk (udnyttet) ydelse ........................................................................................................................ 7
Virkningsgrader ............................................................................................................................................. 7
Mekanisk .................................................................................................................................................... 7
Økonomisk ................................................................................................................................................. 7
Termisk ...................................................................................................................................................... 7
Motorens specifikke brændselsolieforbrug (forbrug per kWh) .................................................................... 8
Motorens brændselsolieforbrug ................................................................................................................... 8
Motorens udstødsgasmængde ...................................................................................................................... 8
Mængde køleoliemængde............................................................................................................................. 9
Massefylde ændring ...................................................................................................................................... 9
Nedre brændværdi, hi ................................................................................................................................... 9
Teoretisk luftforbrug ..................................................................................................................................... 9
Teoretisk oxygenforbrug: ........................................................................................................................ 10
Volumen af teoretisk oxygenforbrug ved 1 bar og 20 °C ........................................................................ 10
Tilført luftmængde ...................................................................................................................................... 10
Luftoverskud uden CO i røgen ..................................................................................................................... 10
Teoretisk luftmængde uden CO .................................................................................................................. 10
Teoretisk luftmængde med CO ................................................................................................................... 10
Virkeligt luftforbrug ..................................................................................................................................... 10
Luftoverskudskoefficient ............................................................................................................................. 10
Fuldstændig forbrænding opnås ved .......................................................................................................... 11
Varmeudvidelse og spændinger .................................................................................................................. 11
Planimetering - beregning af indiceret middeltryk ci .................................................................................. 11
3
Diagramplanimeter .................................................................................................................................. 11
Antal planimeter ...................................................................................................................................... 11
Omregning af massefylde for olier .............................................................................................................. 11
Varmebalance .............................................................................................................................................. 12
Beregning af varmebalance på udstødskedel ............................................................................................. 13
Motor benævnelser ......................................................................................................................................... 14
Damp ............................................................................................................................................................... 16
Dampdannelse ............................................................................................................................................. 16
Vand ......................................................................................................................................................... 17
Vand opvarmet til mætningstemperaturen tm ........................................................................................ 17
Våd mættet damp (v’ = specifik volumen af vand) ................................................................................. 17
Tør mættet damp: ................................................................................................................................... 17
Overhedet damp (v’’ = specifikke volumen af damp) ............................................................................. 18
Dampens fordampningsvarme ................................................................................................................ 18
Dampens dannelsesvarme ...................................................................................................................... 18
Kedel beregning: .......................................................................................................................................... 19
Kedeltyper ................................................................................................................................................... 19
Grundlæggende formler .............................................................................................................................. 19
Fordampningstallet ..................................................................................................................................... 19
Udstødskedelens dampproduktion ............................................................................................................. 20
Brændselsolieforbrug .................................................................................................................................. 20
Nødvendig dampmængde til opvarmning af brændselsolie ....................................................................... 20
Virkningsgrad ............................................................................................................................................... 21
Eksakt røggastab .......................................................................................................................................... 21
Tilnærmet røggastab ................................................................................................................................... 21
Resttab ......................................................................................................................................................... 21
Kedeltab ....................................................................................................................................................... 21
Varmeoverførsel .......................................................................................................................................... 21
Varmeoverførsel ved konvektion gennem vandgrænselaget ................................................................. 22
Middeltemperaturdifferens .................................................................................................................... 22
Temperaturdifferens ................................................................................................................................... 23
Medstrøm ................................................................................................................................................ 23
Modstrøm ................................................................................................................................................ 23
4
Beregning af samlet varmetransmission vha. ..................................................................................... 24
Varmetransmissionskoefficienten på krummeflader .................................................................................. 24
Hedefladens størrelse .................................................................................................................................. 24
Varmetab fra kedel ...................................................................................................................................... 24
Overført varmeeffekt .................................................................................................................................. 25
Damp benævnelser: ........................................................................................................................................ 25
Opstarts procedure af kedel ........................................................................................................................ 26
Forbrændingsteori: ...................................................................................................................................... 27
Sikkerhedsarmaturer ................................................................................................................................... 27
Krav til sikkerhedsventiler ........................................................................................................................... 27
Sikkerhedsventilens nedblæsning ............................................................................................................... 28
Indstillingstryk (kedeltryk) og driftstryk (arbejdstryk) ................................................................................. 28
Hvorfor sodblæse eller vandvaske .............................................................................................................. 28
Sikkerhedsforanstaltninger i forbindelse med inspektion af fyrrum .......................................................... 28
Kedelamaturer ............................................................................................................................................. 29
Vandbehandling ........................................................................................................................................... 31
5
Motor
Indiceret ydelse
[ ]
[ ] [ ]
[ ]
[ ] [ ]
[ ] [
]
[
]
[ ] [ ]
Omregning hestekræfter til kWh 1 BhPh = 0,736 BkWh
Alternativ udregningsmetode til Pi
[ ] [
]
[
]
[
]
[
]
Beregning af ydelse ud fra fyldningsgrad Slagvolumen:
[ ]
d = cylinderdiameter [m]
s = slaglængde [m]
Brændstofmængde pr arbejdsslag:
6
[ ]
Vs = slagvolumen [m3]
Vb = volumen af brændstofluftblandingen [m3]
Frigjort varmemængde ved forbrænding pr. arbejdsslag:
[ ]
Arbejdsudbytte pr. arbejdsslag:
[ ]
Indiceret ydelse pr. cylinder:
[ ]
n = antal arbejdsslag pr. min [o/min]
Motorens indicerede ydelse:
[ ] [ ]
Motorens effektive effekt Pe / bremseeffekt Pb:
[ ] [ ]
Effektiv ydelse / bremseeffekt
[ ]
[ ]
[ ]
( ) [ ]
[ ] [ ]
[
]
7
Indicerede middeltryk
⇔
⇔
Mekanisk ydelse ( )
Termisk ydelse ( ) ( )
Økonomisk (udnyttet) ydelse Pnytte=Pb =Pe
Virkningsgrader
Mekanisk
En stor del af den indicerede ydelse tappes i form af friktion i selve motoren, det er bla. mellem stempler og
cylinderforinger, der går også en del til pumpearbejde og luftskift. Den mekaniske virkningsgrad er altså
forholdet mellem den effektive ydelse eller bremse effekten (den effekt der kan måles direkte på akslen) og
den indicerede ydelse.
Forholdet mellem den indicerede ydelse og den effekt der er på akslen.
Økonomisk
Forholdet mellem den effekt der er på akslen (bremseeffekt) og den med brændstoffet tilførte effekt.
Termisk
Den termiske virkningsgrad er forholdet mellem den effekt man får ud af motoren, med den tilførte effekt,
det er energien fra olien, som motoren bruger, der skal holdes op mod den indicerede ydelse, man får ud af
motoren.
8
[
]
Motorens specifikke brændselsolieforbrug (forbrug per kWh) Indiceret specifikt forbrug (pr kWh):
[
]
Effektivt specifikt forbrug (pr. bkWh):
[
]
Motorens brændselsolieforbrug
Motorens udstødsgasmængde ( )
( )
Formler til udregning af mgas:
(
) [
]
( )
[
]
9
[
]
( ) [
]
Mængde køleoliemængde
( )
Massefylde ændring
Nedre brændværdi, hi
[
]
Indeholder olien f (vægt % vand), reduceres nedre brændværdien til:
H = vægt % brint
C = vægt % kulstof
S = vægt % svovl
f = fugtighed % (vægt % vand)
O = vægt % ilt
Teoretisk luftforbrug
(
) [
]
Volumen af luftforbrug ved 1 bar og 20 °C
(
)
[
]
[
]
[
]
10
Teoretisk oxygenforbrug:
(
) [
]
Volumen af teoretisk oxygenforbrug ved 1 bar og 20 °C
(
) [
]
Tilført luftmængde
N2 = Nitrogen
Luftoverskud uden CO i røgen
Teoretisk luftmængde uden CO
Teoretisk luftmængde med CO
Virkeligt luftforbrug
[
]
[
]
Det antages at tilført luftmængde [m3 pr kg olie] er lig volumen af brændstofluftblandingen
⇒ [
]
Luftoverskudskoefficient
11
( )
Fuldstændig forbrænding opnås ved - God forstøvning
o Rene dyser
o Korrekt olietryk
o Korrekt viskositet
- Rigtig mængde forbrændingsluft
- Hurtig antændelse
o God blanding af luft og olie
Varmeudvidelse og spændinger Metaller udvider sig ved opvarmning
Længdeudvidelse:
( )
Rumfangsudvidelse:
( )
Planimetering - beregning af indiceret middeltryk ci Gennemsnit af aflæsningsdifferenser:
Diagramplanimeter
[ ]
[ ]
[ ]
Antal planimeter
Omregning af massefylde for olier ( )
( )
12
( ( )
( )
( )
Beregning af termisk virkningsgrad ved fuldlast:
[ ] [ ]
Varmebalance Bortført varme via FW,SW og Lub oil:
[ ]
[ ]
[ ]
Røggastab:
[ ]
13
Varmebalancen for motoren i % af tilført effekt:
Ptilført = Po
Pafgivet = Pb
Ptilført Energien af det forbrugte brændsels nedre brændværdi 100 %
FW % Bortført energi i FW =
[ ]
SW % Bortført energi i SW =
[ ]
Lub % Bortført energi i smøreolie =
[ ]
Røggastab % Bortført energi i røggas =
[ ]
Nytte % Energi afgivet til akslen (ɳø i %) =
[ ]
Total 100 %
Genvinding af røggastab ved dampproduktion:
Beregning af varmebalance på udstødskedel
( ) ( ( ))
Balance mellem røggas og damp
( )
14
Motor benævnelser Benævnelse Bogstav
Arbejdsudbytte pr. cylinder kJ L
Bar Bar Bremse hestekræft time bhk/h Bremse watt time bW/h Brint % H
Brændselsolieforbrug/h kg/h C2
Brændselsolieforbrug/indiceret kWh kg/kWh ci
Brændselsolieforbrug/kWh kg/kWh cb
Diameter m D
Effektiv middeltryk bar pe
Effektiv ydelse kW Pb
Effektiveffekt kW Pe
Effekttab, FW kW
Effekttab, LO kW
Effekttab, SW Kw
Fugtighed % f
Indiceret middeltryk bar pe
Indiceret ydelse kW Pi
Joule J J
Kulstof % C
Kvælstof/nitrogen % N2
Luft flow kg/s
Luftoverskudskooeficient
længde efter m L2
længde før m L1
masse af damp kg
Masseflow m3/h
Mekanisk ydelse kW Pm
Mængde køleolie
Qo
Nedre brændværdi kJ/kg hi
Oxygen % O
Pascal Pa Rumfang efter m3 V2
Rumfang før m3 V1
Røggastab kW
Slagvolumen m3 Svovl % S
temperaturforskel grader C
Teoretisk luftforbrug kg luft/kg olie lmin
Teoretisk oxygen forbrug kg oxygen/kg olie Omin
15
Termisk ydelse kW Pt
Tilført effekt kW Po/Ptilført
Tilført luftmængde kg L
udstødsgasmængde m/tid Mrøg
udvidelseskoeeficient for stoffet
Varmefylde Kj/kg * grader C C
Virkelig luftforbrug kg luft/kg olie VL
Virkningsgrad, mekanisk
Virkningsgrad, termisk
Virkningsgrad, økonomisk
Volume flow m3/s
Ydelse/effekt kW P
16
Damp
Dampdannelse
17
Vand
Fødevand med temperaturen t1 samt opvarmet vand efter Economiser med temperaturen t2. t1 & t2 <
mætningstemperaturen tm
x = 0, tørhedsgrad for væske
h = entalpi for vand (hf, h1 eller h2) findes i opslag i tabel 2 (hvide sider i damptabeller), damptabel for
mættet vanddamp. Temperatur som udgangspunkt tm h’, hvis t ≤ 100 °C:
Vand opvarmet til mætningstemperaturen tm
Ren væske ved tm og mætningstrykket, pm i kedlen. x = 0 tørhedsgrad for væske.
h’ = entalpi for vand ved mætningstemperaturen tm, findes ved opslag i tabel 2 (hvide sider i damptabeller),
damptabel for mættet vanddamp. Temperatur som udgangspunkt tm h’ eller ved opslag i tabel 1 (gule
sider i damptabeller), tabel for mættet vanddamp. Tryk som udgangspunkt p [bara] h’
Våd mættet damp (v’ = specifik volumen af vand)
Blanding af vand og damp ved mætningstemperaturen tm og mætningstrykket p i kedlen. 0 < x < 1
tørhedsgraden for våd mættet damp ligger mellem 0 og 1.
hx = entalpi for våd mættet damp
( )
( )
Tør mættet damp:
Ren damp med mætningstemperaturen tm og mætningstrykket p i kedlen. x = 1 tørhedsgrad for ren damp
h’’ = entalpi for tør mættet damp
h’’ = h’ + r, findes ved opslag i tabel 1 (gule sider i damptabeller), damptabel for mættet vanddamp. Tryk
som udgangspunkt p [bara] h’’
eller ved opslag i tabel 2 (hvide sider i damptabeller), damptabel for mættet vanddamp. Temperatur som
udgangspunkt tm h’’
18
Overhedet damp (v’’ = specifikke volumen af damp)
Ren damp med temperaturen to > mætningstemperaturen. x = 1 tørhedsgrad for ren damp
hOH = entalpi for hoverhedet damp
( ) ( )
tOH = temperaturen af overhedet damp
cm = middelvarmefylden for den overhedede damp indenfor det valgte temperaturområde
cm ved 16 bara og 400 °C
Kan også finde ved opslag i tabel 3 (blå sider i damptabeller), entalpi af overhedet vanddamp [ho] i kJ/kg
p [bara] & damptemperatur i °C hOH [kJ/kg]
vo = volumen af overhedet vanddamp findes i tabel 4 (hvide sider i damptabeller), volumen af overhedet
vanddamp [vo] i m3/kg. p [bara] & damptemperatur i °C Vo [m3/kg]
Dampens fordampningsvarme
Dampens dannelsesvarme
19
Kedel beregning:
Kedeltyper Kanalrørskedlen er en vandret liggende cylindrisk ild-/røgrørskedel med plane endebunde. Kedlen har
vandret fyrkanal, et fyrkammer og evt. et vendekammer (3- vejskedel). Kedlen har naturlig vandcirkulation
uden faldrør.
Fyrbokskedlen er en lodret stående evt. cylindrisk kedel med en fyrboks. Kedlen kan være en røgrørs- eller
vandrørskedel. Kedlen har natulig vandcirkulation uden faldrør
Beholderkedel er en lodret stående vandrørskedel med 2 træk. Fyringen sker som regel lodret oven fra.
Grundlæggende formler
( )
( )
( )
( )
Fordampningstallet (forholdet mellem mængde damp og mængde brændstof)
20
Udstødskedelens dampproduktion
( ) ( )
Med overheder:
( )
( )
Uden overheder:
( )
( )
Brændselsolieforbrug
( )
Nødvendig dampmængde til opvarmning af brændselsolie
Δt = forskellen i brændselsoliens temperatur
hm = entalpi ved kedlens arbejdstryk
c = brændselsoliens middel varmefylde
21
Virkningsgrad
Forbedring af en kedels virkningsgrad
- Holde hedefladen ren
- Bruge economiser => forvarmet fødevand
Eksakt røggastab
( ) (( ) ( )) [
]
Tilnærmet røggastab
( ) [
]
Resttab
Kedeltab - Termiske tab, røggastab og varmetab til omgivelserne
- Uforbrændte bestanddele
- Resttab
Varmeoverførsel Ved stråling – varmen fra forbrændingsprodukterne overføres ved stråling
[(
)
(
)
] [
]
Q = tilførte varme
A = hedefladens areal
c = strålingstallet
T1 = temperatur på flammen [K]
T2 = temperatur på hedefladen [K]
Ved konvektion – varmen fra forbrændingsprodukterne overføres ved konvektion
( ) [
]
[
]
22
tr = røggastemperatur
t1 = hedefladens temperatur
Varmeoverførsel ved konvektion gennem vandgrænselaget
( ) [
]
Ved ledning – varmen overføres igennem materialet
( ) [
]
[ ]
Middeltemperaturdifferens
( )
Ved kedelsten er K:
[ ]
23
Temperaturdifferens
. Bestemmelse af den logaritmiske
middeltemperaturdifferens ved afkøling af det
varmeste medium, og opvarmning af det koldeste
medium.
Medstrøm
( ) ( )
( )( )
Tilnærmet formel:
( ) ( )
Modstrøm
( ) ( )
( )( )
Tilnærmet formel:
( ) ( )
Tilnærmet formel overordnet:
Middeltemperaturdifferencen er størst for modstrømshedefladen, derved er varmetransmissionen størst
ved modstrøm. Derfor arrangeres hedeflader normalt i modstrøm.
Undtagelser:
- Den sidste overheder kan være arrangeret i medstrøm for at undgå en for høj materialetemperatur
ved dampens afgang
- Den sidste economiser kan være arrangeret i medstrøm for at undgå risiko for damp i vandet i
fordamperens tilgangs- eller fordelerkasse.
24
Beregning af samlet varmetransmission vha.
A = hedefladens areal [m2]
l = hedefladens rørlængde
k = varmetransmissionsfoefficient for en plan flade [
]
krør = varmetransmissionsfoefficient for en krum flade [
]
Varmetransmissionskoefficienten på krummeflader
[
]
( ) [
]
Ved et ekstra lag sten eller sod på rørene skal man bruge følgende formel:
[
]
di = diameter indre
dy = diameter ydre
Hedefladens størrelse
[ ] ( )
[
]
Varmetab fra kedel
( )
25
Overført varmeeffekt For economiser:
( ) [
]
For fordamper:
( ) [
]
For overheder:
( ) [
]
Damp benævnelser:
Diameter cm d
Entalpi, fødevand [
]
Entalpi, overhedet damp [
]
Entalpi for væske ved given temp. [
]
Entalpi, tør mættet damp [
]
Entalpi, våd mættet damp [
]
Entalpi, kedlens arbejdstryk [
]
Fordampningstal
Hedefladeeffekt, ECO [
]
Hedefladeeffekt, fødevand [
]
Hedefladeeffekt, overheder [
]
Masse af brændstof Kg Masse af damp Kg Nyttig effekt
[
]
Røggastab [
]
Temperaturdifferens [
]
26
Temperaturforskel grader C
Tilført effekt [
]
Varmeoverførsel gennem ledning [
]
Varmeoverførsel ved konvention gennem vandgrænselag
[
]
Varmetransmissionskoefficient k/krør
Virkningsgrad, kedlen
Opstarts procedure af kedel Kedlen opfyres altid efter fabrikantens anvisninger (betjeningshåndbog)
Kedlen efterses indvendig for tæringer og belægninger. Mande-/håndhuller lukkes og sikres
Der lukkes for skum-/bundblæsning-/dræn- og hovedstopventil.
Der åbnes for udluftningsventil, ventiler til vandstandsglas, vandstands-/trykovervågningsalarm,
tørkogning- og højtrykssikring, vandstandsregulering, fødeventiler, manometerventiler,
driftspressostat.
Kontroller alarmer mv. er indstillet korrekt, og afprøv sikkerhedsudstyr.
Fyld kedlen med behandlet vand til mellem nederste og mellemst vandstandsvisning
Afprøv fødevandssystemerne.
Klargør brændstofsystemet
Åbne røggasspjæld.
Kontroller at brænderne ikke har lækket olie ind i kedlen.
Udluft kedlen og start en brænder på lav kapacitet.
Kedlen opfyres efter fabrikantens anvisninger(undgå store temperaturgradienter).
Når vandet har nået 100 °C og trykket er steget til ca. 0,5 bar overtryk, lukkes
forudluftningsventilen.
Manometeret kontrolleres, at det foresat viser stigende tryk.
Vandstanden overvåges
Hovedstopventilen åbnes en smule og lukkes igen for at undgå materialespændinger mellem ventil
og spindel.
Kedlen bundblæses jf. fabrikkens anvisninger (slukket brænder)
Kedelautomatikken slås fra. Husk nøje overvågning af kedlen i denne periode.
Kedlen fyres op til indstillingstrykket for at kontrollere at sikkerhedsventilerne åbner ved det
korrekte tryk (rød streg på manometret).
Kedelautomatikken slås til igen.
27
Forbrændingsteori: For at opnå fuld forbrænding:
- God forstøvning
- Korrekt mængde forbrændingsluft
- Hurtig antændelse
Hvad der har betydning:
1. Forbrændingsstrækningen
2. Forbrændingshastigheden (kan reguleres / ændres)
3. Hurtig antændelse af olien (kan reguleres / ændres)
Sikkerhedsarmaturer De væsentligste armaturer samt deres funktion som indgår i en sikkerhedsmæssig forsvarlig drift af
anlægget.
To afspærrelig fødevandsventiler med kontraventil, for at kunne lukke for fødevandet på kedlen i
takt med dampforbruget.
Vandstandsglas m/afsæringsventiler, til kontrol af vandstanden.
Vandstandsregulator, sørger for at give signal til fødevandspumperne så vandstanden opretholdes
inden for de givne værdier, og giver alarm ved før eller lav vandstand.
Tørkogningssikring, afbryder fyringen, såfremt vandstandsreguleringen/fødevandssystemet svigter
(lav vandstand).
Manometer, til kontrol af kedlens tryk.
Driftspressostat, starter/stopper brænderen, så arbejdstrykket opretholdes
Trykovervågning, giver alarm ved for højt kedeltryk.
Højtrykssikring, afbryder fyringen, hvis kedeltrykket bliver større end det indstillede maksimale
arbejdstryk.
To sikkerhedsventiler, lukker damp ud ad kedlen så indstillingstrykket ikke overskrides.
Hovedstopventil, afspærre for dampen ud til forbrugerne, kan samtidig være en rør brudsventil, der
lukker hvis der sker brud på hoveddamprøret.
Bundblæsningsventil, til bundblæsning af urenheder i kedlen.
Skumventil, til skumblæsning af urenheder og skum på overbeholderens vandflade.
Luft- og drænventiler til udluftning og dræning af kedlen
Mandedøre og håndhuller til inspektion og eftersyn af kedlen.
Krav til sikkerhedsventiler Se fra side 157 i Dampkedler
Der skal være to sikkerhedsventiler på kedlen
Sikkerhedsventilerne skal tilsammen kunne lede så meget damp til atmosfæren, at trykket højst stiger 10% i
løbet af 15 minutter for ildrørskedler og 7 minutter for vandrørskedler, når hovedstopventilen er lukket, og
der fyres maksimalt i kedlen, og der opretholdes normal vandstand i kedlen.
28
Hvorfor skal der på en kedel med overheder, være anbragt en separat sikkerhedsventil på overhederen?
Hvis der afspærres for ventilen mellem overbeholderen og overhederen, og hovedstopventilen lukkes
samtidig med at der evt. står vand i overhederen er der risiko for at overhederen sprænger. Desuden skal
det sikres, at der kan ledes damp gennem overhederen, således at overhederen kan komme af med den
bundne varme i overhederens materialer.
Sikkerhedsventilens nedblæsning Side 159 i Dampkedler
Differencen mellem sikkerhedsventilens åbningstryk og lukketryk
Indstillingstryk (kedeltryk) og driftstryk (arbejdstryk) Side 159 i Dampkedler
- Indstillingstrykket er kedlens maksimale tilladelige driftstryk
- Driftstrykket er kedlens aktuelle tryk i kedlen.
Hvorfor sodblæse eller vandvaske Side 87 ff. i Dampkedler
Der sodblæses eller vaskes med vand på kedlens røggasside for at fjerne sodbelægninger på kedelrørerne
og dermed forhindre en dårligere varmeovergang i røggrænselaget, samt at forhindre at der opbygges et
sodlag som kan antændes.
Sikkerhedsforanstaltninger i forbindelse med inspektion af fyrrum Sluk kedlens brændere og luk for brændselsolie
Afmonter brænderen
Sæt skilte på olieventiler, blæsere, kontrolpanel mv. om at der arbejdes i kedlen
Lad kedlen køle ned til acceptabel temperatur
Gennemluft fyrrummet og røggaskanal
Luk alle røggasspjæld
Benyt redningssele, øjenværn, handsker og evt. engangskedeldragt
Der placeres vagtmand udenfor kedlen
Forsæt med ventilering af kedlen medens der er personer i kedlen.
29
Kedelamaturer 1. En dampkedel skal være forsynet med diverse kedelarmaturer for at sikre en
sikkerhedsmæssig forsvarlig drift af anlægget. Nævn de væsentligste armaturer, samt deres funktioner.
a. Manometer, termometer, vandstandsmåler, vandstandsregulator, overtryksventil, tørkogssikring, overtrykssikring (afbryder olieforsyning), damptryksregulator, vandstandsglas, prøvehane, bundblæsning/skumblæsningsventil.
2. Hvad vil det sige, at et armatur er selvlukkende? a. Den er selvlukkende fordi, armaturet er i stand til selv at lukke ved en
uregelmæssighed. Når vandglasset springes aktiveres en kugle, der lukker for vandet.
3. Forklar, hvorfor det er vigtigt at udskifte et ødelagt vandstandsglas øjeblikkeligt. a. Årsagen til at man øjeblikkeligt skal udskifte vandstandsglasset er, at hvis det andet
også sprænges er man ude af stand til at kontrollere korrekte vandstanden i kedlen.
4. Hvad kan årsagen være til, at vandstandsglasset viser højere vandstand end den reelle vandstand i kedlen? Og, hvad kan det medføre?
a. Årsagen til at vandstandsglasset kan vise højere vandstand er pga. urenheder i kedelvandet kan ske tilstopning i tilgang og udgangen fra vandrørsglasset, og dermed medføre at fødevandet reguleres således, at der tilføres for lidt fødevand. I værste fald kan hedefladerne blive blottet.
5. Forklar kort opbygning/regulering af fødevandssystemet. a. Et fødevandsystem består af: fødebrønden, 2 fødevandpumper, 2
fødevandsrørledninger, 2 fødevandsventiler. Der er redundans da fødevandstilførslen er af afgørende betydning for person/materiel og driftsikkerhed. System reguleres med en vandstandsregulator.
6. Hvad forstås ved sikkerhedsventilens nedblæsning? a. Differencen mellem sikkerhedsventilen åbningstryk og lukketryk kaldes nedblæsning.
Jo mere indstillingsringen skrues op, desto større bliver nedblæsningen. Formålet med nedblæsning er, at man efter uheld kan blæst restdamp ud af kedlen og kontrollere for belægninger. Bonusinfo: For at få en sikker lukning af nedblæsningsventilen skal nedblæsning være
ca. 10% af åbningstrykket.
7. Beskriv med egne ord, hvordan I vil afprøve sikkerhedsventilen ved første idriftsættelse af kedlen.
a. Sikkerhedsventilen og nedblæsningen skal være med indstillet korrekt tryk, derefter kan åbningstrykket kontrolleres ved at fyre op under kedlen indtil ventilerne letter. Man skal have frit udsyn til en afløbskasse, hvorpå der er forbundet et drænrør. Drænrøret sidder i forlængelse af spilddamprøret, dette er for at forhindre at ikke kommer unødigt vand//kondensat i spilddamprøret. Spilddamprøret er på et skib forbundet til skorstenen.
8. Hvad forstås ved kedlens indstillingstryk (kedeltryk) og drifttryk (arbejdstryk)? a. Indstillingstryk: Det højeste tryk kedlen må producere damp ved. Drifttryk: Det
aktuelle damptryk i kedlen. 9. Hvorfor skal der på en kedel med overheder være anbragt en separat sikkerhedsventil på
overhederen?
30
a. Det er for at et system med overheder skal have anbragt en afspæringsventil for og efter overhederen, og deraf skal der være en ventil hvis afspæringsventilen er aktiveret, og der kan være rest-damp i overhederen.
10. Hvordan sikres det, at kedlen kan opretholde drifttrykket ved øget dampforbrug? a. Man kan regulere dampproduktionen ved øget damforbrug ved, at man forskellige
steder i dampsystemet måler tryk differencerne. Disse differencer vil forøges når dampforbruget stiger. På den måde kan man hele tiden kontrollere om man producere nok med damp.
11. På kedlens manometer er der en rød streg, hvad betyder den? a. Stregen indikerer det højeste tryk kedlen må producere damp ved. Kedeltrykket på et
skib, og indstillingstrykket når der er landkedler.
12. Hvorfor skal der altid være en U-bøjning på røret, der forbinder kedlen og manometeret? a. For at undgå at høj temperatur svækker bourdon rørets materiale.
13. Beskriv kort, hvilke typer fejl, der kan optræde på et manometer. Fejltyper i manometer:
a. Nulpunktesfejl, findes på en prøvebænk ved at sammenligne med et korrekt indstillet manometer. Deres resultater indtegnes i et koordinatsystem, hvorved man kan se om linjerne ligger parallelt. Er de parallelle er det en nulstillingsfejl.
b. Multiplikationsfejl, Viser koordinatsystemet, at . Udvekslingsforholdet omkring manometeretrs to-armede vægtstand, hvor bourdonrørets bevægelse overføres til viserspindlen, har ændret sig, således af afstanden mellem omdrejningspunktet og forbindelsespunktet mellem den nederste ende af den to-armede vægtstang og lænkeleddet af en eller anden årsag er blevet for lille.
c. Hysteresefejl, skyldes slidte bevægelsesdele. d. Vinkelfejl. Vinkelfejl er når dele af manometer er beskadiget således, at manometeret
ikke kan aflæses korrekt.
14. Hvad er formålene med henholdsvis bund- og skumblæsningsventilerne? a. Skum og bundblæsning er for at fjerne overflade- og bundslam fra kedlen.
15. Beskriv, hvorfor brænderne i kedlen skal slukkes før bundblæsningsventilen åbnes. a. Grunden til at man slukker brænderen er, hvis man kommer til at bundblæse for meget
således at vandstanden falder og blotter hedefladerne, kan brænderen brænde hedefladerne af.
16. I skal foretage en indvendig inspektion af overhederen på en beholderkedel. Beskriv, hvilke sikkerhedsforanstaltninger I skal foretage inden I går i gang.
a. Alle ventiler til og fra kedlen skal være lukkede og aflåste, afmærkning omkring arbejde i kedlen, og kedlen må ikke aktiveres. Der skal ventileres grundigt inden kedlen inspiceres. Der bør altid være overvågning udført af anden mand, hvis den inspicerende mangler ilt.
31
Vandbehandling Side 335 - 337 i dampkedler
Vandkrav:
Stilles på baggrund af anlægstype:
- Kedeltype - Tryk og temperaturforhold, samt dampmængde - Hedefladebelastning
Kravene til fødevand:
- Ledningsevne (salte kan give belægninger) - pH-værdi/O2 (balance, da meget O2 giver korrosion og lidt O2 nedbryder magnettiltag og frigør
Fe3O4) - pH-værdi holdes på 9,3 – 9,5 ved 25 0C, ved tilsætning af ammoniak NH3
- O2-indhold < 10 g/l ved termisk afluftning eller kemisk (tilsætning af hydrazine) - CO2-indhold < ? Ved termisk afluftning eller tilsætning af ammoniak
Dårligt vand vil resultere i aflejringer, tæringer, lavere virkningsgrad, brændte kedelrør mv.
Kedelvandet kan forurenes fra bl.a:
- Salt - Olie - O2 - Rust
Behandling af råvand til spædevand:
Råvand Filter Termisk Kemisk/mekanisk Ca++ Mg++ Na++ HCO3
- SO4
- - CI-
150˚C eller fordampning fjerner Ca++, Mg++ og HCO3
-. Bundfælles som calciumcarbonat og magnesiumhydrogen carbonat.
Fjernelse af resterende salte ved ionbytning eller omvendt osmose.