Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο

Ατμοστρόβιλοι – Ατμολέβητες

Είδος Μαθήματος: Επιλογής Υποχρεωτικό
Το μάθημα πραγματεύεται με τις ακόλουθες έννοιες:

 

    • Κατανόηση λεβήτων και στροβίλων γενικά.

 

    • Γνωριμία με τις αρχές λειτουργίας και τα διαθέσιμα είδη λεβήτων.

 

    • Υπολογισμός μεγέθους λεβήτων και των επί μέρους στοιχείων τους, συνολικού βαθμού απόδοσης της εγκατάστασης του λέβητα, καθώς και βαθμού απόδοσης των επί μέρους στοιχείων της εγκατάστασης.

 

    • Εκλογή τύπου λέβητα παραγωγής ατμού και θέρμανσης νερού, ανάλογα με την επιθυμητή εργασία για την οποία προορίζεται ο λέβητας.

 

    • Ιδιότητες και ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των καυσίμων.

 

    • Κατανόηση τρόπου λειτουργίας των καυστήρων για τα στερεά, υγρά και αέρια καύσιμα.

 

    • Επιλογή κατάλληλου καυστήρα ανάλογα με την εφαρμογή και περιγραφή μεθοδολογίας ρύθμισης καυστήρων.

 

    • Υπολογισμός στοιχείων της καύσης των αερίων, υγρών και στερεών καυσίμων και στοιχειομετρική ανάλυση των καυσαερίων.

 

    • Περιγραφή διαδικασίας παραγωγής ατμού και κατάταξη λέβητων ατμού με βάση διάφορα κριτήρια, όπως το μέγεθος υδροθαλάμου, τον τρόπο κυκλοφορίας του εργαζόμενου μέσου, τον αριθμό διαδρομών καυσαερίων, τη διάταξη των καυστήρων και τη θέση της εγκατάστασης.

 

    • Υπολογισμός βαθμού απόδοσης των ατμολεβήτων και των παραμέτρων αποδοτικότητάς τους (εξατμιστική ικανότητα, ειδική ατμοποίηση και συντελεστές φόρτισης).

 

    • Υπολογισμός μεγέθους και απόδοσης των υπερθερμαντήρων ατμού.

 

    • Υπολογισμός μεγέθους και απόδοσης των προθερμαντήρων τροφοδοτικού νερού.

 

    • Υπολογισμός μεγέθους και απόδοσης των προθερμαντήρων του αέρα καύσης.

 

    • Γνωριμία με τη μεθοδολογία κατασκευής λεβήτων (υγρού και ατμού).

 

 

Αναλυτικότερα το περιεχόμενο του μαθήματος χωρίζεται στις ακόλουθες θεματικές ενότητες:

Ατμοστρόβιλοι

Διαδικασίες παραγωγής ατμού:

 

    • Κατάταξη ατμολεβήτων (βάσει μεγέθους υδροθαλάμου, βάσει τρόπου κυκλοφορίας του εργαζόμενου μέσου, βάσει αριθμού διαδρομών καυσαερίων, βάσει διάταξης καυστήρων, βάσει θέσης εγκατάστασης).

 

    • Τύποι ατμολεβήτων (κυλινδρικοί ατμολέβητες ή ατμολέβητες με μεγάλο υδροθάλαμο, υδραυλωτοί ατμολέβητες ή λέβητες με μικρό υδροθάλαμο).

 

    • Βαθμός απόδοσης ατμολέβητα (απώλειες εστίας, απώλειες καυσαερίων, απώλειες τέφρας, λοιπές απώλειες).

 

    • Στοιχεία κατασκευής λεβήτων και λεβήτων ατμού.

 

 

 Υπερθερμαντήρες – Αναθερμαντήρες Ατμού

 

    • Τύποι υπερθερμαντήρων και αναθερμαντήρων (ακτινοβολίας, επαφής).

 

    • Ρύθμιση θερμοκρασίας υπερθέρμανσης και αναθέρμανσης.

 

    • Υπολογισμός υπερθερμαντήρων και αναθερμαντήρων (υπολογισμός επιφάνειας συναλλαγής θερμότητας, υπολογισμός ροής καυσαερίων, υπολογισμός βαθμού απόδοσης).

 

    • Στοιχεία κατασκευής υπερθερμαντήρων και αναθερμαντήρων.

 

 

 Ατμοστρόβιλοι

 

    • Τύποι στροβίλων.

 

    • Τρίγωνα ταχυτήτων.

 

    • Συμπεριφορά στροβίλων στο πλήρες και μερικό φορτίο.

 

    • Κύριος εξοπλισμός ατμοστροβίλων.

 

 

Προθερμαντήρες τροφοδοτικού νερού

 

    • Τύποι προθερμαντήρων τροφοδοτικού νερού (οικονομητήρες, ανάμιξης, επαφής).

 

    • Υπολογισμός προθερμαντήρων τροφοδοτικού νερού (υπολογισμός επιφάνειας συναλλαγής θερμότητας, υπολογισμός ροής καυσαερίων, υπολογισμός βαθμού απόδοσης).

 

    • Στοιχεία κατασκευής προθερμαντήρων τροφοδοτικού νερού.

 

 

 Προθερμαντήρες αέρα καύσης

 

    • Τύποι προθερμαντήρων αέρα καύσης (οικονομητήρες, ανάμιξης, επαφής).

 

    • Υπολογισμός προθερμαντήρων αέρα καύσης (υπολογισμός επιφάνειας συναλλαγής θερμότητας, υπολογισμός ροής καυσαερίων, υπολογισμός βαθμού  απόδοσης).

 

    • Στοιχεία κατασκευής προθερμαντήρων αέρα καύσης.

 

 

 Πύργοι ψύξης και συμπυκνωτές

 

    • Τύποι Πύργων Ψύξης (Υγροί, Ξηροί).

 

    • Σημασία του Συμπυκνωτή.

 

 

Ενδεικτικές Ασκήσεις εφαρμογής υπολογισμών παρέχονται σε όλα τα ανωτέρω θέματα.

Το μάθημα συνοδεύεται από Εργαστήριο στο οποίο εκτελούνται πειραματικές ασκήσεις με τα ακόλουθα αντικείμενα:

 

    1. Προσδιορισμός Βαθμού απόδοσης Λέβητα με άμεση και έμμεση μέθοδο.

 

    1. Προσδιορισμός Βαθμού απόδοσης Στροβίλου.

 

    1. Προσδιορισμός Βαθμού απόδοσης Ατμοηλεκτρικού Σταθμού.

 

    1. Ανάλυση καυσαερίων και υπολογισμός της περίσσειας αέρα καύσης (εύρεση CO2, μέτρηση παροχής μάζας καυσαερίων, μέτρηση παροχής αέρα καύσης).

 

    1. Προσδιορισμός ελκυσμού λέβητα.

 

    1. Προσδιορισμός της ποιότητας καυσαερίων και των αποβαλλόμενων με αυτά ποσοτήτων θερμότητας.

 

    1. Διαδικασία ελέγχου καυστήρων, μετρήσεις, προσδιορισμός μεγεθών.

 

    1. Εναλλάκτες θερμότητας. Προσδιορισμός συναλλασσομένων ποσοτήτων θερμότητας σε εναλλάκτες ομορροής και αντιρροής. Προσδιορισμός της συμμετοχής της μόνωσης στην μεταβολή της απόδοσής τους.

 

    1. Μέτρηση θερμοκρασιών σε διάφορα σημεία ατμολέβητα (είσοδος τροφοδοτικού νερού, έξοδος ζεστού νερού, έξοδος καυσαερίων, είσοδος αέρα καύσης).

 

    1. Θεωρητικός υπολογισμός του λέβητα, με βάση τα χαρακτηριστικά στοιχεία του κατασκευαστή του λέβητα (επιφάνεια συναλλαγής θερμότητας, συντελεστή μεταβίβασης θερμότητας) και με βάση τις θερμοκρασίες της εστίας και της ροής καυσαερίων.

 

 

Απαιτούμενες γνώσεις: Μηχανική Ρευστών Ι, Θερμοδυναμική Ι, Απειροστικός Λογισμός Ι, Απειροστικός Λογισμός ΙΙ, Φυσική Ι, Μετάδοση Θερμότητας Ι και ΙΙ.

 

Μετάβαση στο περιεχόμενο