maszynoznawstwo

March 16, 2018 | Author: api-27558726 | Category: Heat, Viscosity, Temperature, Hydraulics, Pump


Comments



Description

1.Postacie energii, klasyfikacja maszyn. - energia mechaniczna (napięta sprężyna, koło zamachowe) – umożliwia maszynom wykonywanie pracy. - cieplna - elektryczna – jest obecnie powszechnie stosowana w życiu codziennym oraz we wszystkich gałęziach przemysłu. Stosuje się ją do napędu maszyn i urządzeń oraz do celów oświetleniowych. Powszechne zastosowanie energii elektrycznej jest możliwe dzieki łatwości jej przesyłania na duże odległości. - promienista (promieniowanie słoneczne) - chemiczna - jądrowa maszyny: - maszyny energetyczne: * silniki * prądnice * pompy * sprężarki -maszyny robocze: * technologiczne * transportowe Silniki - są to maszyny pobierające energię z zewnętrznego źródła w celu jej przetworzenia na energię mechaniczną potrzebną do napędu innych maszyn (maszyn roboczych). Silniki dzielimy na: wodne, wiatrowe, cieplne, elektryczne. Silniki wodne – energia płynącej wody jest przetwarzana na pracę mechaniczną. Silniki wiatrowe – wykorzystują w tym celu energię ruchu powietrza. Silniki cieplne – rozróżnia się silniki o spalaniu zewnętrznym (tłokowe silniki parowe i turbiny parowe) oraz o spalaniu wewnetrznym (silniki spalinowe). Silniki cieplne wykorzystują energię cieplną otrzymywaną w procesie spalania paliw konwencjonalnych lub wyzwoloną wskutek reakcji jądrowej. Bywają też silniki cieplne wykorzystujące energię słoneczną, cieplną czerpaną z głębi Ziemi itp. Silniki elektryczne – przetwarzają energię elektryczną w mechaniczną. Pozostałe maszyny energetyczne wytwarzają z energii mechanicznej inne rodzaje energii: prądnice – energię elektryczną, pompy i sprężarki – energię ciśnienia. Maszyny technologiczne (tzn. obrabiarki, maszyny górnicze, rolnicze) – pokonanie w nich oporu użytecznego ma na celu przede wszystkim wytworzenie produktu gotowego lub półfabrykatu. Maszyny transportowe – służą do zmiany położenia ciał stałych, cieczy i gazów. Do tej grupy zalicza się środki transportu bliskiego (np. dźwignice, przenośniki), środki transportu dalekiego (samochody, samoloty, kolej, okręty) oraz środki transportu materiałów sypkich, cieczy i gazów (pompy, wentylatory, dmuchawy itp.). 2. Podstawowe jednostki miar i przelicznaie jednostek. - podstawowe (m, s, K itp.) - pochodne (m/s, m2) - główne (m, s, m/s, m3 ale nie m/min) - krotne (km, min) - pozaukładowe (cal, kG) - jednorodne jednostki miar (np. dla masy: kg, funt, gram, uncja, karat) 3. Wielkości podstawowe charakteryzujące ciecz. - gęstość cieczy (masa właściwa) ρ= m kg / m 3 V [ ] - ciężar właściwy γ= G N / m3 V [ ] ] G – ciężar cieczy w N, V – objętość cieczy o ciężarze G w m3. γ = ρ ∗ g N / m3 [ - objętość właściwa cieczy υ= V 3 m / kg m [ ] υ= 1 ρ - lepkość jest to opór przeciwstawiający się wzajemnemu przesunęciu sąsiednich warstewek cieczy w czasie jej ruchu. * lepkość dynamiczna η określa współczynnik tarcia wewnętrznego powstającego podczas przesuwania względem siebie dwóch równoległych warst cieczy. Jednostką lepkości dynamicznej jest Pa*s. Lepkość dynamiczna, zwana też współczynnikiem lepkości dynamicznej, zależy od rodzaju cieczy, temperatury i ciśnienia. * lepkość kinematyczna ν jest stosunkiem lepkości dynamicznej do gęstości cieczy w tej samej temperaturz, Jednostką lepkości kinematycznej jest m2/s. * lepkość względna jest stosunkiem czasu wypływu badanej cieczy do czasu wypływu cieczy wzorcowej o znanej lepkości. Zmierzoną w ten sposób lepkość wyraża się w stopniach Englera (oE). 5. a) Ciśnieniem p cieczy lub gazu nazywamy stosunek siły, jaką ciecz naciska na jednostkę powierzchni stykającego się z nią ciała: p= F / A p- ciśnienie cieczy w Pa A – pole powierzchni w m2 F – siła nacisku w N Jednostką główną ciśnienia jest pascal: 1Pa 1N / 1m. Krotne jednostki pascala: 1hPa = 102 Pa 1kPa = 103 Pa 1MPa = 106 Pa 1GPa = 109 Pa Inne jednostlki: - atmosfera fizyczna: 1atm = 1013,25 hPa - atmosfera techniczna: 1at ~ 100kPa b) Prawo Pascala: Ciśnienie działające z zewnątrz na płyn (gaz, ciecz) jest przenoszone we wszystkich kierunkach jednakowo. Prasa hydrauliczna (zast. Prawa Pascala): p1 = p2 A2 / A1 = F2 / F1 =s1 / s2 = i s1 , s2 – przesunięcia tłoków i – przełożenie hyrauliczne prasy c) Ciśnienie w cieczy (uwzględniamy siły masowe): p = pb + γ * h p – całkowite cisnienie w danym punkcie cieczy w Pa pb – ciśnienie atmosferyczne działające w na powierzchni cieczy w Pa γ – ciężar właściwy cieczy w N/m3 h- głębokość zanurzenia danego punktu cieczy pod jej zwierciadłem w m d) Wysokość ciśnienia: p = pb + γ * h p/γ = pb/ γ + h p/γ -pb/ γ = h [m] 5. a) Napór hydrostatyczny na ścianę poziomą. Napór hydrostatyczny cieczy, czyli siłę działającą na dowlną płaską ścianę poziomą: N = γ*h*a=γ*V [N] N- napór hydrostatyczny w N γ- ciężar właściwy cieczy w N/ m3 h- głębokość zanurzenia ściany poziomejpod zwierciadłem cieczy w m A – pole powierzchni ściany w m2 V – objętość w m3 b) wypór hydrostatyczny: Wyporem hydrostatycznym nazywamy wektor siły skierowany pionowo do góry, którego wartość jest równa ciężarowi cieczy wypartej prze to ciało, a linia działania tego wektora przechodzi prze środek masy cieczy wypartej (środek wyporu). W=γw * Vw [N] γw- ciężar właściwy cieczy w N / m3 Vw – objętość zanurzonej części ciała w m3 Jednoczenie z wyporem hydrostatycznym W na cialo zanurzone swobodnie w cieczy działa jego ciężar G, przy czym siły te maja zawsze przeciwne zwroty. G = γ w * γc W=G γw = γc ciało będzie unosić się w cieczy na dowolnej gł. 6. a) Przepływ cieczy: - o ruchu swobodnym lu wymuszonym (zmiennym) - swobodny (niewymuszony) lub wymuszony - uwarstwiony (laminarny) lub burzliwy (turbulentny) b) strumień objętości(objętość cieczy przepływającej w jednostce czasu przez przekrój poprzeczny strugi) Qv= A * υ [m3 / s] A –pole przekroju strugi w m2 υ- prędkość przepływu cieczy w m / s c) strumień masy: Qm = Qv * ρ = A * υ * ρ ρ –gęstość w kg/ m3 [kg/s] γw > γc …na powierzchni γw < γc …zatonie 7. Równanie ciągłości strugi. Jeśli pierwszy strumień jest ustalony to A1v1=A2v2. Ogólnie Av = A1v1+A2v2+...+ Anvn . Jeśli przepływ masy cieczy odbywa się bez strat wówczas możemy zapisać równanie Bernoulli’ego. Tw. Bernoulli’ego. Ruch cieczy doskonałej odbywa się bez strat energetycznych, a więc przepływ tej cieczy odbywa się zgodnie z zasadą zachowania energii. Dla przepływu ustalonego cieczy doskonałej zasadę tę określa równanie Bernoulliego. h + p/v + V^2/2g= const 8. Napór hydrodynamiczny, łopatki reakcyjne i akcyjne Strumień cieczy wypływającej ze zbiornika przez otwór w jego ścianie bocznej oddziałuje na nieruchomą płytkę z siłą F nazywaną Naporem hydrodynamicznym - F= (ro)*V*Qv [N]. Zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona zjawisko naporu hydrodynamicznego powoduje powstanie reakcji o postaci siły R=-F –zjawisko to nazywamy odrzutem, a siłę R reakcją hydrodynamiczną strumienia cieczy. Łopatki akcyjne – w przypadku łopatek zakrzywionych największa moc przekazywana przez strumień jest 2x większa niż w przypadku łopatek płaskich. Jest to najkorzystniejszy sposób przekazywania energii strumienia cieczy łopatkom wirnika turbiny. Łopatki reakcyjne - wykonują obrót w przeciwnym kierunku w stosunku do wypływu cieczy (reakcja hydrodynamiczna). 9. Rodzaje Pomp i istota ich działania, parametry Istota działania – służą do przenoszenia cieczy z poziomu niższego do wyższego, względnie ciśnienia za pomocą układu pompowego, ssącego tłoczącego. Rodzaje Pomp: Wyporowe - o ruchu: -postępowo zwrotnym, -obrotowo zwrotnym, -obrotowym, -obiegowym, -oscylacyjno-obrotowym Pompy Wirowe - Kręte: -odśrodkowe, -helikoidalne, -diagonalne, -śmigłowe, -odwracalne. Krążeniowe: -z bocznymi kanałami, -z pierścieniem wodnym. Parametry: -wysokość podnoszenia: Hz=Hs+m+Ht ,gdzie: Hs - ssanie (Ps/g), Ht - tłoczenie (Pt/g), Hs ~ 10m , g= 9,81 [kg*N/m2] Wydajność: Q = A*V – wydajność teoretyczna Q = A*V*n , gdzie: A-przekrój przewodu, V-prędkość przepływu, sprawność objętościowa Moc: Pw = Ps*ns -> Pw = x*qv *H / 1000ne -> Pw = qv*del.p / 1000 ne [KW] Sprawność: ne = nv nh nm (objętościowa * hydrodynamiczna * mechaniczna). 10. Pompa à jest to maszyna lub urządzenie robocze służące do przenoszenia cieczy i zawiesin z poziomu niższego na wyższy lub przetłaczania jej z obszaru o niższym ciśnieniu do przestrzeni o ciśnieniu wyższym. Działanie pompy polega na wytwarzaniu różnicy ciśnień między stroną ssawną (wlotem do pompy) a stroną tłoczną (wylotem z pompy). W zależności od sposobu wytwarzania tej różnicy pompy dzielimy na: a.) wyporowe b.) wirowe Działanie pompy wyporowej polega na wypieraniu określonej dawki cieczy z obszaru ssawnego do tłocznego, oddzielonych szczelnie od siebie wewnątrz pompy. Strumień cieczy nigdy nie jest stały! Działanie pompy wirowej polega na zwiększaniu krętu (momentu pędu) bądź krążenia cieczy w obrębie obracającego się wirnika. Unieruchomienie pompy nie wstrzymuje przepływu cieczy przez nią. Strumień cieczy zawsze jest stały! Pompa wraz ze współpracującym przewodem stanowi układ pompowy. Rozróżniamy trzy podstawowe układy pompowe: a.) układ pompowy ssący, w którym Ps < Pt = Pb b.) układ pompowy tłoczący, w którym Ps = Pb < Pt c.) układ pompowy ssąco-tłoczący, łączący oba układy, w którym Ps < Pb < Pt gdzie Ps à ciśnienie ssania Pb à ciśnienie atmosferyczne Pt à ciśnienie tłoczenia Rodzaje pomp POMPY O Ruchu postępowo – zwrotnym organu roboczego O Ruchu obrotowo – zwrotnym organu roboczego Wyporowe O ruchu obrotowym organu roboczego Tłokowe (nurnikowe) Wielotłoczkowe Przeponowe Skrzydełkowe Łopatkowe Zębate Krzywkowe Śrubowe Ślimakowe Labiryntowe Odśrodkowe Helikoidalne Diagonalne Śmigłowe Odwracalne Z bocznymi kanałami Peryferalne Z pierścieniem wodnym Krętne Wirnikowe Krążeniowe (samozasysające) Parametry pracy układu pompowego: a.) Wysokość podnoszenia układu pompowego Hz Hz = Hs + m + H b.) Wydajność pompy Q jest to strumień cieczy przepływającej przez pompę. Q = Qteor. – Qstraty Wydajność pomp jest zawsze mniejsza od teoretycznej ze względu na straty na skutek nieszczelności. c.) Moc à Mocą na wale nazywamy moc pobieraną przez pompę Pw = Qr ∆ p 1000 η e , [kW] η d.) Sprawność pompy pompę na wale. η à jest to stosunek mocy użytecznej do mocy pobieranej przez = PU PW Wyróżniamy sprawności: a.) objętościowe η v b.) hydrauliczne η h c.) mechaniczne η m Sprawność à η e = η v* η h* η m 11 Podstawowe elementy napędu hydraulicznego, zalety i wady napędu hydraulicznego, rodzaje silników hydraulicznych. NAPĘD HYDRAULICZNY jest to napęd wywołany ruchem cieczy pod ciśnieniem, oparty na prawie Pascala. Napędy hydrauliczne dzielimy na: -- hydrostatyczne (ruch prostoliniowy i obrotowy cieczy) -- hydrokinetyczne (tylko ruch obrotowy cieczy) N Źródło energii mechanicznej (silnik) P1 P1 à Moc wejściowa P2 à Moc wyjściowa η= P2 P1 − Pstr . = * 100% à sprawność P1 P1 Zalety napędu hydraulicznego: 1. Możliwość uzyskania dużych sił przy małych wymiarach urządzeń A P Ę D Pompa hydrauliczna H Y D R A U L I C Z N Y Urządzenia sterujące (zawory) Silnik hydrauliczny lub siłownik P2 Element napędzany 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Duża trwałość elementów hydraulicznych oraz łatwość ich wymiany Uzyskiwanie bezstopniowej zmiany prędkości ruchu Użycie małych sił do sterowania dużymi i ciężkimi urządzeniami Możliwość zdalnego sterowania Możliwość mechanizacji urządzeń Spokojny i płynny ruch urządzeń, wolny od drgań i wstrząsów Łatwość obsługi urządzeń sterowniczych z dowolnego stanowiska Łatwość i prostota zabezpieczenia układu napędowego przed przeciążeniem Wady napędu hydraulicznego: 1. 2. 3. 4. Duże straty energii Małe sprawności Trudności z uszczelnieniem El. ruchowych i uzyskaniem ich długiej żywotności Straty cieczy na nieszczelności Ciecze Robocze: -- oleje mineralne -- ciecze niepalne Charakterystyka cieczy roboczej napędy hydraulicznego : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Jak najmniejsza zmiana lepkości wraz z temperaturą Mała ściśliwość (duży moduł sprężystości) Jak najwyższa temperatura zapłonu Jak najniższa temperatura krzepnięcia Duże ciepło właściwe Mała rozszerzalność temperaturowa Odporność na starzenie, pienienie, utlenianie Odporność chemiczna Dobre właściwości smarne RODZAJE SILNIKÓW HYDRAULICZNYCH -- silniki hydrostatyczne , w których na energię mechaniczną zamieniana jest energia potencjalna (ciśnienia) cieczy, -- silniki hydrokinetyczne, w których na energię mechaniczną zamieniana jest energia kinetyczna (przepływu) cieczy SILNIKI HYDRAULICZNE O RUCHU POSTĘPOWYM (siłowniki): -- Jednostronnego działania -- Dwustronnego działania 12. Podstawowe elementy napędu pneumatycznego, zalety i wady, rodzaje. Elementy: -Filtr (powietrza), -pompa, -filtr (oleju z pompy), -rozdzielacz, -regulator, -tłok lub siłownik, -kontroler –cylinder. Zalety: -prosta konstrukcja, -łatwość eksploatacji, -duże prędkości obrotowe, -niewielka masa w stosunku do mocy. Wady: -zmienna prędkość obrotowa przy zmiennym obciążeniu, -niska sprawność. Rodzaje silników: -jednostronnego działania, -dwustronnego działania, -tłokowe, -nurnikowe, -membranowe, -mieszkowe, -wielopoziomowe, -dwupoziomowe, -o ruchu obrotowym, -o ruchu posuwisto zwrotnym, -teleskopowe. Symboli brak 13. Podstawowe parametry stanu czynnika termodynamicznego, rodzaje układów termodynamicznych, praca i ciepło, ciepło właściwe. Objętość właściwa v=V/m [m3/kg](V-Obj. Ciała, m-masa), Ciśnienie P=F/A [Pa], Temperatura T=t+273,15 [K]( T- temp w Kelwinach, t- temp w cel). Gęstość ro=m/V. Są jeszcze: Entalpia I=pV (pV-energia przetłaczania) można ją odczytać na podstawie innych parametrów. Entalpia właściwa i=u+pv (u -jedn. Masy, pv -ciśnienie objętości właściwe. Przyrost Entalpi I=cp(T2-T1), cp-ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu. Entropia (przedmiot nieodwracalny) – przyrost ciepła w czasie. ds. = dQ/T Praca: L=Fx jest to iloczyn siły i przesunięcia. Może być dodatnia i ujemna. W przypadku ruchu obrotowego: L=M*(alfa) (moment obrotu * kąt) Praca to oddziaływanie czynnika termodynamicznego na tłok, a przesunięcie to przesunięcie tłoka. Ciepło to inna forma przekazywania energii. Przepływ ciała o wyższej temperaturze do niższej. Ma wartość ujemną gdy doprowadza się ciepło. Wzór: Q=mcdT [J]. (masa, ciepło właściwe, przyrost temperatury). Ciepło właściwe – ciepło odniesione do jedn. Masy q=cdT (Ciepłem właściwym danego ciała nazywa się tę ilość ciepła, która należy zużyć by podgrzać jednostkową masę o 1K). 14.Podstawowe prawa gazow doskonalych -Prawo Boyle'a i Mariotte'a - w stalej temperaturze (t=const) cisnienie gazu doskonalego p zmienia sie odwrotnie proporcjonalnie do jego objetosci wlasciwej. v1/v2 = p2/p1 lub v1*p1 = v2*p2 - Prawo Gay-Lussaca - prawo okresla zaleznosc miedzy temeperatura bezwzgledna i objetoscia okreslonej ilosci gazu doskonalego o stalym cisnieniu. v1/v2 = T1/T2 gdy p = const. v1/T1=v2/T2=const. - Prawo charlesa - Jezeli objetosc gazu doskonalego jest stala to jego cisnienie bezwzglednie zmienia sie wprosc proporcjonalnie do jego temperatury bezwzglednej. p2/p1 = T2/T1 15.Rodzaje przemian gazow doskonalych. -przemiana izobaryczna –podczas tej przemiany cisnienie gazu zachowuje stala wartosc w ukladzie p-v przemiane te przedstawia odcinek lini prostej rownolegles to osi V nazywana izobara.Praca techniczna tej przemiany jest rowna 0 gdyz p1=p2 natomiast praca bezwzgledna: l1-2=p(v2-v1) Str 133.Rysunek 6.5 - przemiana izochoryczna –jest to przemiana podczas ktorej objetosc wlasciwa czynnika jest stala.Stala jest wiec także objetosc calkowita czynnika.Praca bezwzgledna tej przemiany jest rowna 0 natomiast praca techniczna wynosi : Lt=V(p2-p1) Str132.Rysunek 6.4 - przemiana izotermiczna – jest to przemiana zachodzaca w stalej temeperaturze.W ukladzie p-v przemiane te przedstawia odcinek hiperboli rownoosiowej,ktorej asymptotami sa osie ukladu wspolrzednych.Podczas przemiany izotermicznej energia wew.gazu oraz entalpia nie ulegaja zmianie.Cieplo wymienione podczas tej przemiany jest rowne pracy absolutnej oraz pracy technicznej: q1-2=l1-2=lt Strona 144.Rysnek 6.6 - przemiana adiabatyczna – jest to przemiana odwracalna,bez wymiany ciepla z otoczeniem. Podczas tej przemiany miedzy cisnieniem i objetoscia gazu doskonalego zachodzi zaleznosc zwana rownaniem poissona lub rownaniem izentropy. Strona 134 rysunek 6.7 -przemiana politropowa – nazywamy kazda przemiane podczas ktorej cieplo wlasciwe ma stala wartosc .W ukladzie p-v przemienay te przedstawia krzywa zwana politropa która spelnia rownanie: P1*v1m = p2*v2m Strona 136 rysunek 6.8 16.Obieg Termodynamiczny odwracalny i nieodwracalny Obiegiem termodynamicznym nazywamy szereg nastepujacych po sobie przemian, podczas których cieplo jest doprowadzane i odprowadzane oraz praca jest wykonywana i oddawana a ich wartosci sa tak dobrane ze ostatecznie czynnik wraca do stanu wyjsciowego.Obieg może skladac się z rozmaitych przemian. Obiegiem odwracalnym nazywamy taki obieg w którym przemiany sa odwracalne. Jeżeli w obiegu chociaz jedna przemiana jest nie odwracalna to caly obieg tez jest nieodwracalny. 19. Typowe przypadki wymiany ciepła Jeżeli dwa sąsiadujące ze sobą ciała mają różną temperaturę to zachodzi zjawisko wymiany miedzy nimi ciepła. Wymiana trwa tak długo, aż nastąpi zrównanie temperatury obu tych ciał! Rozróżnia się trzy charakterystyczne przypadki wymiany ciepła - Wymianę ciepła w obszarze ciała jednorodne gazowego. -Wymianę ciepła pomiędzy dwoma ciałami stykającymi się bezpośrednio ze sobą.. W tym przypadku oba ciała mogą. być ciałami stałymi lub jedno z nich jest ciałem stałym, a drugie cieczą lub gazem. -Wymianę ciepła między dwoma ciałami oddalonymi od siebie Mogą to: być dwa ciała stałe, miedzy którymi znajduje się próżnia, albo oba ciała mogą być płynami (ciecz lub gaz), a miedzy nimi znajduje się ściana z ciała stałego. -Wymiana ciepła w obszarze jednorodnego ciała Małego odbywa się na zasadzie przewodzenia. -Wymiana ciepła w jednorodnych ciałach gazowych lub ciekłych ma charakter bardziej złożony i należy ją rozpatrywać jako dwa odrębne zjawiska: przewodzenia i unoszenia (konwekcji). W płynach przewodzenie ciepła od-bywa się z mniejszą intensywnością niż w ciałach stałych. Przyczyną. jest większe oddalenie od siebie cząsteczek — dotyczy to zwłaszcza ciał gazowych. Zjawisko unoszenia ciepła zależy od charakteru płynu, tzn. od tego czy jest to ruch naturalny - wywołany jedynie różnicą temperatury, czy wymuszony, np. za pomocą pompy lub wentylatora. Wymianę ciepła między ciałami stałymi ściśle przylegającymi do siebie można rozpatrywać jako proces polegający wyłącznie na przewodzeniu Wymiana ciepła między płynem a ciałem stałym lub odwrotnie nosi nazwę przejmowania ciepła Wymiana ciepła miedzy dwoma płynami przegrodzonymi ciałem stałym ma charakter złożony, składa się bowiem z kilku wyżej wymienionych procesów, i nosi nazwę przenikania ciepła. Przewodzenie ciepła Przewodzenie ciepła w obrębie jednego ciała polega na tym, że cząsteczki o wyższej temperaturze, a więc mające większą energię kinetyczną, przekazują jej część cząsteczkom sąsiednim zimniejszym, tzn. mającym mniejszą energię. Zjawisko przewodzenia nie wywołuje więc przemieszczania cząsteczek i zachodzi przede wszystkim w ciałach stałych. Czasem warunki sprzyjające przewodzeniu ciepła mogą wystąpić także w cieczach i gazach. Zjawisko to zachodzi na przykład podczas ogrzewania cieczy od góry. Przejmowanie ciepła Przejmowanie ciepła to zjawisko wymiany ciepła między powierzchnią ciała stałego a otaczającym ją płynem(cieczą lub gazem). Przejmowaniem ciepła nazywamy więc przechodzenie ciepła od płynu do ścianki stałej lub od ścianki do płynu Przenikanie ciepła Przenikaniem ciepła nazywamy proces wymiany ciepła między dwoma płynami oddzielonymi od siebie ścianką z ciała stałego. Proces ten składa się w zasadzie z trzech oddzielnych zjawisk, a mianowicie: przejmowania ciepła ze środowiska zawierającego płyn, przewodzenia ciepła przez ściankę i przejmowania ciepła od ścianki przez płyn. Z przenikaniem ciepła mamy do czynienia w urządzeniach zwanych wymiennikami ciepła. Są one powszechnie stosowane w kotłach parowych, chłodniach itp 20. Podstawowe parametry techniczne kotła Do podstawowych parametrów kotła parowego zalicza się: wydajność kotła, ciśnienie p i temperatura t wytwarzanej pary. powierzchnię ogrzewalną, pojemność wodną, natężenie cieplne powierzchni ogrzewalnej i sprawność kotła, Wydajnością kolta D (w kg/s) nabywa sit liczbę kg pary wyprodukowanej w czasie l sekundy. Wydajność kotła bywa leż wyra/a na w kg/h lub t/h. Powierzchnię ogrzewalną H stanowi mierzona po stronic spalin i wyrażona w m7 powierzchnia ścianek omywanych bezpośrednio z jednej strony spalinami, a z drugiej wodą, mieszanino, parowo-wodną i parą. Natężenie cieplne powierzchni ogrzewalnej (Q j H) — wyrażona w kW/m2 — jest to ilość ciepła Q przejęta przez l m2 powierzchni w czasie 1 .sekundy. Średnie natężenie cieplne powierzchni ogrzewalnej kotła zawiera się w granicach do ok. 14 kW/m2 w kotłach płomienicowych do ok. 30 kW/m2 W kotłach pyłowych, przy czym np. w podgrzewaczu powietrza wynosi ono 0,9-3 kW/m2 , w opromieniowanej komorze paleniskowej — lokalnie do 465 kW/m2 , a powierzchni ogrzewalnej zanurzonej w złożu fluidalnym kotła fluidalnego — 100- 150 kW/m2 Pojemność wodna kotła jest to ilość wody znajdująca się w układzie ciśnieniowym kotła po napełnieniu go do najniższego poziomu wody. Wyraża sę ją w m3. Kotły o dużej pojemności wodnej dobrze znoszą zmienne obciążenie z kolei mała pojemność wodna umożliwia szybkie uruchomienie. Rodzaje palenisk Zadaniem paleniska jest możliwie zupełne i całkowite spalenie paliwa przy udziale doprowadzonego powietrza. Konstrukcja paleniska zależy od rodzaju paliwa i sposobu jego spalania oraz ud parametrów, wydajności i typu koiła. W związku z tym istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych palenisk, z których omówimy najważniejsze. Paleniska kotłowe można podzielić na [rży grupy: — paleniska warstwowe (rusztowe) -— do spalania paliw stałych. — paleniska komorowe — do spalania gazów, olejów i pyłów, — palenisku fluidalnie — do spalania .szczególnie zanieczyszczonych paliw stałych W palenisku warstwowym warstwa paliwa spala się na ruszcie. Powietrze potrzebne do spalania napływu od dołu — przez szczeliny w ruszcie — I przepływa przez warstwę płonącego paliwa. W palenisku komorowym lekkie i drobne czystki paliwa zostają rozpalone w strumieniu powietrza. Bardzo duża powierzchnia ogólna cząstek paliwa zapewnia właściwy dostęp powietrzu i szybki przebieg procesu spalania.
Copyright © 2024 DOKUMEN.SITE Inc.