Υπολογισμός κατανάλωσης πετρελαίου ατμολέβητα

[Scrooge]

Έστω εγκατάσταση με μηχανήματα που χρησιμοποιούν ατμό για τη λειτουργία τους.

Ο ατμός παράγεται σε πίεση 7 bar από ατμολέβητα με καυστήρα πετρελαίου και διανέμεται στα μηχανήματα, είτε με αυτή την πίεση είτε με μικρότερη (πχ 0,5 ή 3 bar, αναλόγως του μηχανήματος), μέσω διατάξεων μείωσης της πίεσης.

Πώς μπορούμε να υπολογίσουμε την κατανάλωση πετρελαίου (lit/h), αν γνωρίζουμε την κατανάλωση ατμού (kg/h) του κάθε μηχανήματος;

Υποθέτω ότι χρειαζόμαστε την θερμότητα ατμοποίησης του νερού.

Η πίεση ατμού στην οποία λειτουργεί κάθε μηχάνημα παίζει κάποιο ρόλο στον υπολογισμό;

[AlexisPap]

Παροχή σε κιλά επί την μέση ειδική θερμότητα του νερού (περίπου 4,18kJ/kg°C), επί την διαφορά θερμοκρασίας παροχής - ατμού, συν την θερμότητα ατμοποιήσεως (περίπου 2,26MJ/kg), και όλο διά τον συντελεστή απόδοσης της εγκατάστασης ατμοπαραγωγής επί την θερμογόνο δύναμη του πετρελαίου.

[Scrooge]

Σύμφωνα με όσα αναφέρεις λοιπόν έχουμε:

Έστω ότι η συνολική κατανάλωση ατμού των μηχανημάτων είναι 1.000 kg/h.

Για να φτάσει αυτή η ποσότητα νερού στο σημείο βρασμού απαιτείται θερμότητα:

1 kcal/kg^oC * (100-10)^oC * 1.000 kg/h = 90.000 kcal/h.

Για να γίνει στη συνέχεια αυτό το νερό ατμός ίδιας θερμοκρασίας απαιτείται θερμότητα:

540 kcal/kg * 1.000 kg/h = 540.000 kcal/h.

Επομένως, η συνολική θερμότητα που απαιτείται για τη λειτουργία όλων των μηχανημάτων ατμού για μία ώρα είναι: 630.000 kcal/h.

Η θερμογόνος δύναμη του πετρελαίου είναι 8.570 kcal/lit (10.200 kcal/kg).

Έστω 0,80 ο συνολικός βαθμός απόδοσης συστήματος θέρμανσης (καύση, λέβητας, σωληνώσεις κλπ).

Η εκτιμώμενη ποσότητα πετρελαίου που απαιτείται για τη λειτουργία όλων των μηχανημάτων ατμού για μία ώρα είναι:

630.000 kcal/h / (8.570 kcal/lit * 0,80) = 92 lit/h.

Σωστά;

[AlexisPap]

Γιατί γράφεις "100-10", στα 7bar ποιό είναι το σημείο βρασμού;

[Scrooge]

Έχεις δίκιο, λάθος μου. Από πίνακα με τα καταστατικά μεγέθη του κορεσμένου ατμού και του κορεσμένου νερού, βρίσκω ότι σε πίεση 7 bar, η θερμοκρασία είναι 165 C και η θερμότητα ατμοποίησης 2.064,8 kJ/kg ή 493 kcal/kg. Οπότε:

1 kcal/kgC * (165-10)C * 1.000 kg/h = 155.000 kcal/h.

493 kcal/kg * 1.000 kg/h = 493.000 kcal/h.

Συνολική θερμότητα: 648.000 kcal/h.

Κατανάλωση πετρελαίου: 648.000 kcal/h / (8.570 kcal/lit * 0,80) = 94,5 lit/h.

Είναι σωστό το σκεπτικό ;

Edited Ιούλιος 30 , 2012 by miltos
Διαγραφή παράθεσης προηγούμενου μηνύματος

[aiche]

Θεωρητικά είναι σωστό το σκεπτικό αλλά τα δεδομένα από μετρήσεις των κατασκευαστών είναι πάντοτε πιο αξιόπιστα.

Από τον κατάλογο μιας εταιρείας ατμοπαραγωγών για μονάδα δυναμικότητας 1000 kg/h ατμού με θερμοκρασία νερού τροφοδοσίας λέβητα 120°C και πίεση 10 bar έχουμε τις εξής καταναλώσεις:

 

61.3 kg/h πετρέλαιο (Diesel)

72.7 m3/h Φ/Α

28.2 m3/h υγραέριο

 

Αφαίρεσε την ποσότητα πετρελαίου που απαιτείται για την προθέρμανση του νερού από τους 10°C στους 120°C για να δεις αν οι τιμές είναι ίδιες.

[Scrooge]

Επανέρχομαι στο θέμα -με αρκετή καθυστέρηση- γιατί με απασχολεί ακόμη.

Ο ατμολέβητας τροφοδοτείται με νερό θερμοκρασίας 90C το οποίο προέρχεται από επιστροφή των συμπυκνωμάτων του δικτύου.

Πρέπει να το λάβω υπόψη στον υπολογισμό της απαιτούμενης ενέργειας για την παραγωγή ατμού;

Δηλ. να πω ότι η απαιτούμενη ενέργεια για παραγωγή 1 kg ατμού πίεσης 7 bar είναι: 1 kcal/kgC * (165-90)C + 493 kcal/kg ;

Κατά τη γνώμη μου είναι λάθος, γιατί το νερό 90C προέρχεται από τον ίδιο τον ατμολέβητα και όχι από άλλη (εξωτερική) πηγή.

Δηλ. ο ίδιος ατμολέβητας παράγει την ενεργεια που απαιτείται για την προθέρμανση του νερού.

Νομίζω λοιπόν ότι η απαιτούμενη ενέργεια είναι: 1 kcal/kgC * (165-10)C + 493 kcal/kg = 648 kcal/kg.

Έχω δίκιο;

[antloukidis]

Το νερό θερμαίνεται στην αρχή λειτουργίας του ατμολέβητα και μετά απλά συντηρείται ζεστό.

Πρέπει όμως να λάβεις υπόψη την απώλεια νερού που φεύγει σαν ατμός συμπυκνωμάτων (flash steam), που είναι χοντρικά 10%.

Επομένως αυτή η απώλεια νερού πρέπει να αναπληρωθεί με φρέσκο νερό, που πρέπει να θερμανθεί από τους 10οC.

[Scrooge]

Η τυχόν συμπλήρωση νερού, γίνεται από το δοχείο ημερήσιας κατανάλωσης το οποίο περιέχει το προθερμασμένο νερό των 90C. Δηλ. πάντοτε το νερό που εισέρχεται στον ατμολέβητα είναι προθερμασμένο, πλην -όπως είπες- της έναρξης λειτουργίας του όπου το νερό έχει τη θερμοκρασία δικτύου (10-15C).

Όμως, για να συντηρείται η θερμοκρασία του νερού αυτού στους 90C, η ενέργεια παρέχεται πάντοτε από τον ατμολέβητα. Γι' αυτό λέω ότι ο υπολογισμός πρέπει να γίνει λαμβάνοντας υπόψη τη θερμοκρασία νερού δικτύου και όχι τη θερμοκρασία του νερού δοχείου ημερήσιας κατανάλωσης.

Όσον αφορά το flash steam που αναφέρεις, μήπως σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να το συμπεριλάβουμε στον υπολογισμό ; Δηλ. να πούμε ότι η απαιτούμενη ενέργεια παραγωγής ατμού είναι 648 * (1+10%) = 713 kcal/kg.

[pankrok]

τα νουμερα παντως ειναι λογικα

ενας λεβητας 1500kg/h (ονομαστικη παροχη) στα 7bar συνηθως δουλευει με 1,5 τοννο τη μερα με καταναλωση περιπου 800-1000 την ωρα, και θερμοκρασια θερμοδοχειου 85-90 βαθμους.

 

η θερμοκρασια του θερμοδοχειου ειναι ουσιαστικα επιστροφες ηδη θερμου ατμου αρα σιγουρα δεν πρεπει να πληρωσεις για να ξαναζεστανεις.

επισης πρεπει να βρεις αν εχεις απωλειες προς κυκλωμα ψυξης που σιγουρα υπαρχει ειτε για να υγροποιησουν επιστροφες ειτε για να ψυξει την περισσεια ατμου οτνα αλλαξει το φορτιο.

εκει λοιπον εχεις εναν επιπλεον εναλλακτη που πρεπει να υπολογισεις ποσο σου κοβει