Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 16 september 1952 - Ångpannors verkningsgrad, av Bengt Brunes
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 september 1952
■ 745
Ångpannors verkningsgrad
Civilingenjör Bengt Brunes, Djursholm
389.6 : 621.18.018
I Sverige användes normer för verkningsgradsprov vid
ångpanneanläggningar antagna av Svenska
Teknologföreningens avd. Mekanik den 19 november 1935 och
publicerade som STF:s Handbok nr 47 (1936).
Normernas praktiska tillämpning leder emellertid ej
alltid till ett entydigt fastställande av en ångpannas
verkningsgrad såsom visas i följande exempel.
Värmebalans enligt nuvarande normer
Det förutsättes, att 1 000 kg/h olja förbrännes
fullständigt med 12 "Vo C02 i rökgasen i en vattenrörpanna, som
antas vara plåtklädd, så att luftläckning kan försummas.
Ångpannan är utrustad med ekonomiser, där rökgaserna
kyls till 150°C, men den saknar luftförvärmare.
Det med oljan tillförda fria och bundna värmet antas
utgöra 10 000 kcal/kg olja. Utstrålningsförlusten
(egentligen förlust genom strålning, ledning och konvektion) för
aggregatet beräknas vara 500 Mcal/h.
Om ångpannehuset är välbyggt och välisolerat och luften
tillföres ångpannans luftfläktar via en trumma från
ång-centralens övre del, där luften är varmast, kan
lufttemperaturen i ett fall antas vara 50°C.
Enligt normerna uppställes då följande värmebalans för
"prov av noggrannare utförande":
Tillfört värme Mcal/h °/o
Bränsle .............................................. 10 000 100,0
Bortfört värme
Nyttiggjort värme i ånga ........................... 9 000 90,0
Förlust i rökgasvärme .............................. 500 5,0
Förlust i utstrålning ................................ 500 5,0
Åstadkommer man nu en kall vinterdag korsdrag —
frivilligt eller ofrivilligt — uppe vid pannhustaket, så att
luften till ångpannan får en temperatur av 0°C, blir
ångpannans värmebalans under i övrigt samma förutsättningar
som ovan:
Tillfört värme Mcal/h °/o
Bränsle .............................................. 10 000 100,0
Bortfört värme
Nyttiggjort värme i ånga .......................... 8 780 87,8
Förlust i rökgasvärme .............................. 720 7,2
Förlust i utstrålning ................................ 500 5,0
Ångpannans verkningsgrad har alltså minskat med drygt
2 «/o utan att dess prestanda, dvs
förbränningsverkningsgrad, förmåga att nedkyla rökgaser eller dess isolering,
som bestämmer utstrålningen, på något sätt ändrats.
Bortsett från de kanske ovanliga lufttemperaturer, som
valts för att exemplifiera resultatet av normernas
till-lämpning, ligger det intet orimligt i att rökgaserna kyls
ned till praktiskt taget samma temperatur 150°C eller att
utstrålningsförlusterna är lika i de båda fallen.
Anledningen till de olika verkningsgraderna är, att det
tillförda luftvärmet enligt normerna skall avdras från
rökgasvärmet i stället för att upptas under posten tillfört
värme, där det rätteligen synes höra hemma.
För att möta situationer av detta slag anges i normerna
blott, att om temperaturen hos pannrumsluften avviker
från den normala, skall i varje särskilt fall
överenskommas om det sätt, på vilket tillförd värmemängd skall
korrigeras.
Utnyttjas främmande värmekälla för höjning av luftens
temperatur, skall enligt normerna detta värme inräknas i
tillfört värme. Det kan emellertid ifrågasättas, om icke
luftvärmet alltid är att anse som främmande värmekälla.
Det är ingalunda enbart ångpannans "förtjänst", om
lufttemperaturen är hög. Som regel beror detta på god
isolering hos ångpannebyggnaden eller att en annan i lokalen
inrymd ångpanna bidrar med sitt utstrålningsvärme.
Normerna vidrör ej frågan om fritt värme i tillfört
bränsle. Vid eldning av t.ex. masugnsgas är det emellertid
nödvändigt att ta hänsyn till detta värme och det synes
rätt naturligt, att det skall inräknas under "tillfört värme"
i värmebalansen. I konsekvens därmed förefaller det
motiverat att också ta upp luftvärmet under denna post.
Om man jämför de svenska normerna med utländska
finner man, att i de tyska normerna för provning av
ångpannor1 tas ingen hänsyn alls till luftvärmet.
Tillämpningen av dessa normer måste därför leda till, att
värmebalansen innehåller en restpost, som är svårdefinierad. De
engelska föreskrifterna för enklare verkningsgradsprov2
avräknar luftvärmet på rökgasförlusten med hjälp av en
förenklad Siegerts formel. Som en kuriositet kan nämnas,
att en bokstavlig tillämpning av sistnämnda normer på en
ångpanna med luftförvärmare leder till en direkt felaktig
rökgasförlust.
Värmebalans med hänsyn till luftvärme
Om luftvärmet i föregående exempel inräknas i tillfört
värme, får värmebalanserna för de valda exemplen
följande utseende:
t luft =50° lluft = 0°
Tillfört värme Mcal/h °/o Mcal/h °/o
Olja .............................. 10 000 98,7 10 000 100,9
Luft ............................. 130 1,3 —90 —0,9
Bortfört värme
Nyttiggjort värme i ånga ........ 9 000 88,9 8 780 88,6
Förlust i rökgasvärme ........... 630 6,2 630 6,4
Förlust i utstrålning ............. 500 4,9 500 5,0
Denna form av värmebalans ger sålunda en
verkningsgrad, som är väsentligt mindre beroende av temperaturen
på den tillförda luften. Luftvärmet är negativt i balansen
med 0° lufttemperatur, emedan värmemängderna hänförs
till temperaturen 20°, vilket sammanhänger med att
bränslets värmevärde bestämmes vid rumstemperatur.
Med en värmebalans av detta slag undgår man sålunda
i stort sett att bestämningen av en ångpannas
prestationsförmåga influeras av ovidkommande faktorer. Den
allvarligaste invändningen torde vara, att "verkningsgraden"
icke direkt ger svar på frågan, hur mycket bränsle som
förbrukas för generering av en viss ångmängd. Man kan
emellertid tänka sig att bibehålla begreppet verkningsgrad
för dagligt bruk och därmed avse kvoten mellan ångvärme
och bränslevärme, dvs. verkningsgraden användes t.ex.
för beräkning av ångkostnaden med ledning av
bränslepriset.
Ekonomital.
För leveransprovningar skulle verkningsgraden ersättas
av ett annat begrepp, som i brist på bättre förslag
tillsvidare kan kallas ekonomital. Ekonomitalet definieras
enligt det föregående som kvoten mellan nyttiggjort värme
i ånga och totalt till eldstaden tillförd värmemängd.
Den vanliga verkningsgraden skulle i anslutning till
eko-nomitalbalansen redovisas på följande sätt.
t luft— 50° t luft = 0°
Tillfört värme Mcal/h °/o Mcal/h °/o
Olja ............................. 10 000 100,0 10 000 100,0
Luft ............................. 130 1,3 —90 —0,9
101,3 99,1
Bortfört värme
Nyttiggjort värme i ånga ...... 9 000 90,0 8 780 87,8
Förlust i rökgasvärme .......... 630 6,3 630 6,3
Förlust i utstrålning ........... 500 5,0 500 5,0
101,3 99,1
Denna balans skiljer sig i princip från de svenska
normernas blott däri, att luftvärmet separerats från posten
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
