Docs 0189

8/22/2019 Docs 0189

1/58

www.smeits . rs

Inenjerska praksa

Osnovna termozika svojstvatenih natnih rakcija

enjerska praksa

naliza primene razliitih vrstaosilnih goriva u kotlovskim

itima

etodologi ja prorauna

odzemnih cevovoda

ISSN 2217-2319

ktuelno

TEHNIKABROJ 2decembar 2011.GODINA 23.

PROCESNA
http://www.smeits.rs/http://www.smeits.rs/

8/22/2019 Docs 0189

2/58

8/22/2019 Docs 0189

3/58

PROCESNA

TEHNIKA

broj 2, decembar 2011. godina 23.SADRAJ:

39 Princip just-in-time kod feksibilnihtehnolokih procesa

KOLUMNE

UVODNIK

INENjERSKA KNjIARA

EKONOMSKI INDIKATO

PROCESNA TEHNIKA decembar 2011. 3

INENjERSKA PRAKSA

13 Osnovna termozika svojstva tenihnatnih rakcija

51 Odravanje temperature pri transportu- POLARSTREAM

21 Pregled ormula za odreivanje gu-bitaka pri strujanju fuida, kroz cevi itinge

25 Analiza primene razliitih vrsta osilnihgoriva u kotlovskim loitima

9

Izdava:Savez mainskih i elektrotehnikih inenjeraSrbije (SMEITS)Kneza Miloa 7a/II, 11000 Beograd

FOND ING - ond za unapreenje procesnog ienergetskog inenjerstva i zatite ivotne sredine

Radoja Domanovia 16, 11000 Beograd

Glavni i odgovorni urednik:Srbislav Geni

Saradnici:Aleksandar Petrovi

Ilija KovaeviDejan Radi

Tehniki urednik:Ivan Radeti

Web tim:Stevan amalovi

Za izdavaa:Milovan ivkovi

[email protected]

Publikacija je besplatna.

Sadraj publikacije je zatien.Korienje materijala je dozvoljeno iskljuivo uz saglas-nost autora.

Na osnovu miljenja Ministarstva za nauku, tehnologije i

razvoj Republike Srbije, broj 413-00-1468/2001-01 od 29. ok-

tobra 2001, asopis Procesna tehnika je osloboen plaanjaporeza na promet roba na malo, kao publikacija od posebnog

interesa za nauku. OGLAIVAIALTIMCWG BALKANELEKTROVOJVODINAELMARKIMI INTERNATIONALLINDE GAS SRBIJAMESSERMIKRO KONTROL

PANKLIMAPETROPROCESS

PROINGPROTENTRB KOLUBARASAGAXSGSTE NIKOLA TESLATERMOVENT KOMERCZAVOD ZA ZAVARIVANJE

WILO

CIP -- Katologizacija u publikaciji

Narodna biblioteke Srbije, Beograd

62

PROCESNA tehnika: nauno-struni asopis / glavni i od-

govorni urednik Srbislav Geni God.1 br. 1 (septembar

1985) - . - Beograd (Kneza Miloa 7a/II) : Savez mainskih i

elektrotehnikih inenjera i tehniara Srbije, 1985 - (elektron-

ska publikacija) 27cm

estomeseno (jun i decembar)

ISSN 2217-2319 (Online) = Procesna tehnika(Online)

COBISS.SR-ID 4208130

33

43

Ugradnja i mehanike karakteristiketalasastih kompenzatora prema EN14917

53 Ekonomska analiza procesnih postro-jenja trend u 2011. godini

PROCESNE TEHNOLOGIJE I

NOVI PROIZVODI

EKONOMSKI INDIKATORI

Nenjutnovski fuidi u inenjerskoj praksi

Metodologija prorauna podzemnihcevovoda
http://www.che.com/pci/http://www.che.com/pci/http://www.che.com/pci/mailto:[email protected]:[email protected]://www.che.com/pci/http://www.che.com/pci/http://www.che.com/pci/

8/22/2019 Docs 0189

4/58

UvodnikT

Uvodnik

Potovane koleginice i kolege,

Utrenutnoj (tzv. tranzicionoj) azi prelaska nae zemlje u zemlju kandidata za lanstvo u EU donosese brojni zakoni i podzakonski akti (pravilnici, standardi, itd.) uz koje naa zemlja treba da, ma-kar u oblasti privrednih aktivnosti, obezbedi nesmetano bivstvovanje u okvirima EU. Ovaj burniperiod je zapoeo 2001. godine i jo uvek traje. Aktivnosti vodeih organizacija inenjera u naoj zemlji

(Inenjerska komora Srbije, SMEITS, itd.) su takoe obeleene ovim promenama, te su brojni inenjeri

ukljueni, na razliite naine, u radna tela koja predlau i donose ove propise. Kratak pregled tema pre-

davanja i kurseva koja se odravaju u naoj zemlji, a koji su namenjeni inenjerima, takoe govore da seinenjerska populacija inormie i obuava za primenu novih propisa. Na taj nain inenjeri ovladavaju

novim nainima izraavanja vezanim pre svega za bezbednost opreme i gradnje i eksploatacije postro-

jenja (nove proraunske procedure, nova dokumenta koja prate proizvodnju, itd.). Dosta panje se pokla-

nja i sistemu kvaliteta koji treba da omogui sertifkaciji kvaliteta proizvoda.

eleo bi ovim uvodnikom da skrenem panju na dve stvari o kojima due vreme razmiljam. Da li je prednama vreme kada e se:

naraunpoveanepanjeposveenepropisima,zanemaritifunkcionalnostopremeipostrojenja;

izmenitisadrajprojektnedokumentacije,priemumislimpresveganaGlavnemainskeprojekte.

Dau i kratko pojanjenje ovih dilema.

1 Osnovni zahtevi koji se postavljaju pred inenjere, bilo da rade na projektovanju, izgradnji ili eksp-loataciji, su sledei:

proizvedenaoprema(aparati,maine)iizgraenapostrojenjaupunojmeritrebadaostvarujusvoju

osnovnufunkciju;

opremaipostrojenjatrebadabudupouzdanaibezbednautokueksploatacije;

oprema,postrojenja,kaoinjihoviproizvodi,trebadaimajukonkurentnucenu.

To znai da je primena propisa vezanih za bezbednost opreme i postrojenja samo jedan od aspekata okojima inenjeri treba da vode rauna. Ostala dva aspekta su takoe od krucijalne vanosti. Ukoliko oprema

ili postrojenja ne ispunjava zahtev nkcionalnosti u potpunosti (100%) ne moe se oekivati ni konkurentnacena nalnih proizvoda. Uzmimo primer poddimenzionisanog razmenjivaa toplote razmenjivaa toploteija je toplotna snaga pri realnim uslovima rada manja od toplotne snage za koju je dimenzionisan, jer mu jepovrina za razmenu toplote (za dato konstrukciono reenje) manja od potrebne. Rad ovakvog razmenjivaatoplote odudara od projektom predvienog radnog reima, to se moe kompenzovati na dva naina. Prvomogue reenje je nabavka novog razmenjivaa, a drugo reenje je poveanje protoka energetskog fu-ida. Oba reenja iziskuju dodatne trokove koji optereuju nansijsko poslovanje vlasnika preduzea, pa sesmanjuje rentabilnost proizvodnog procesa. Ovakvih primera ima u naoj zemlji podosta.

Srbislav Geni, glavni i odgovorni urednik

4 decembar 2011. PROCESNA TEHNIKA

8/22/2019 Docs 0189

5/58

Uvodnik PT

2 U naoj zemlji se ustalila praksa da Glavni mainski projekti treba da sadre i sledea poglavlja: Optiuslovi za ugovaranje i izvoenje radova, Tehniki uslovi za izvoenje radova, Prilog o primenjenim meramazatite na radu, Prilog o zatiti ivotne sredine, Prilog o zatiti od poara. Sa druge strane u brojnim inostra-nim projektima u koje sam imao uvid i u nekoliko projekata u ijoj sam izradi uestvovao, ove stavke sepominju ali tek u naznakama i to iz sledeih razloga:

uslovizaugovaranjeiizvoenjeradovapadajunateretmenadmentapreduzea,kojiukolikopro-ceni da za odreene (pre svega tehnike) aspekte nije kompetentan, moe da angauje inenjere kao kon-sultante

tehnikiuslovi za izvoenje radova imere zatitena radu treba da budu denisane od strane

izvoaa radova i od strane investitora zatita ivotne sredine i zatita od poara su denisane odgovarajuimZakonima i posebnom

oblau tehnike regulative, koja sa mainskim projektima ne mora da bude u direktnoj vezi.

Posledica postojee prakse je tzv. copy/paste pristup u kome se veliki broj stranica glavnih projeka-ta kopira iz prethodno izraene dokumentacije. Drugim reima, inenjeri navedenim delovima projekataposveuju relativno malu panju.

U razgovoru o ovoj temi sa vie kolega prevladava miljenje da bi bilo od koristi da se izradi novi Pravil-nik koji bi preciznije denisao oblast mainskog projektovanja. Postojei Pravilnik o sadrini i nainu izradetehnike dokumentacije za objekte visokogradnje (Sl.Glasniku RS br. 15/2008 od 6/02/2008) je pisan prven-

stveno za oblast graevinarstva (zgradarstva), u kome mainski projekti nemaju dominantnu ulogu. Pri-mena ovog pravilnika, u striktnom smislu, za npr. postrojenje za obradu otpadnih voda iz destilerije u kojojse proizvode alkoholna pia, moe da izazove brojne probleme.

Svrha ovog uvodnika je da poslui kao skromna inicijativa da se o dva navedena problema otvori iradiskusija meu mainskim inenjerima, za ta asopis Procesna tehnika stoji na raspolaganju.

Srbislav Geni, glavni i odgovorni urednik [email protected]

Pristupnica u lanstvo Saveza mainskih i elektrotehnikih inenjera i tehniaraSrbije (SMEITS)

Pristupnica Drutvu za procesnu tehniku

mailto:pt%40smeits.rs?subject=Za%20casopis%20Procesna%20tehnikahttp://www.smeits.rs/include/data/docs0063.dochttp://www.smeits.rs/include/data/docs0063.dochttp://www.smeits.rs/include/data/docs0093.dochttp://www.smeits.rs/include/data/docs0093.dochttp://www.smeits.rs/include/data/docs0063.docmailto:pt%40smeits.rs?subject=Za%20casopis%20Procesna%20tehnika

8/22/2019 Docs 0189

6/58

Procesna tehnikaT

Br. Ime i prezime Preduzee, adresa

1 Srbislav Geni Mainski akultet Beograd, Kraljice Marije 16, Beograd

2 Branislav Jaimovi Mainski akultet Beograd, Kraljice Marije 16, Beograd

3 Ioan Laza Universitatea Politehnica dinTimisoara, Facultatea de Mecanica, B-dul M. Viteazu 1,Timisoara

4 Radenko Raji VISS TEHNIKUM TAURUNUM, Nade Dimi 4, Zemun - Beograd

5 Ivan Radeti Pro-Ing, Zaplanjska 86, Beograd

Br. Ime i prezime Preduzee, adresa

1 Aleksandar Dedi umarski akultet Beograd, Kneza Vieslava 1, Beograd

2 Aleksandar Stankovi SAGAX, Radoja Domanovia 16, Beograd

3 Blagoje irkovi BET, Tadeua Kouka 55, Beograd

4 Bojan Nikoli JKP Beogradske elektrane, Savski nasip 11, Novi Beograd

5 Branko ivanovi Natna industrija Srbije, RN Panevo, Spoljnostarevaka 199, Panevo

6 Vojislav Geni Siemens IT Solutions and Services

7 Goran Bogievi JKP Beogradske elektrane, Savski nasip 11, Novi Beograd

8 Goran Vujnovi Aqua Interma Inenjering, Bulevar osloboenja 337c, Beograd

9 Darko Jovanovi SGS Beograd, Boe Jankovi 39, Beograd

10 Dejan Gazikalovi FRIGOMEX, Mihaila olohova 66c, Beograd

11 Dejan Cvjetkovi CD System, Jovana Rajia 5b, Beograd

12 Dimitrije orevi Termoenergetika, V.J. 1/IV, Luani13 Dorin Lelea Universitatea Politehnica dinTimisoara, Facultatea de Mecanica, B-dul M. Viteazu 1,

Timisoara

14 Duan Elez ATM Control Beograd, Bulevar Mihajla Pupina 129, Novi Beograd

15 Zoran Bogdanovi Pionir Beograd, Fabrika Subotica, Senanski put 83, Subotica

16 Zoran Nikoli Messer Tehnogas, Banjiki Put 62, Beograd

17 Ilija Kovaevi Pro-Ing, Zaplanjska 86, Beograd

18 Ljubia Vladi JKP Beogradske elektrane, Savski nasip 11, Novi Beograd

19 Marko Malovi Messer Tehnogas, Banjiki Put 62, Beograd

20 Milo Banjac Mainski akultet Beograd, Kraljice Marije 16, Beograd

21 Miroslav Stanojevi Mainski akultet Beograd, Kraljice Marije 16, Beograd

22 Mihajlo Milovanovi NESTL ICE CREAM SRBIJA Beograd, Banovaki put bb, Stara Pazova

23 Neboja Panti Messer Tehnogas, Banjiki Put 62, Beograd

24 Nenad Petrovi LABELPRO, Carice Milice 11, Beograd

25 Nenad upri umarski akultet Beograd, Kneza Vieslava 1, Beograd

26 Predrag Milanovi Institut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju, Njegoeva 12, Beograd

27 Rade Milenkovi Paul Scherrer Institut, WBBA 203, 5232 Villigen-PSI, Switzerland

28 Radoje Rakovi Pro-Ing, Zaplanjska 86, Beograd

29 Saa Jakimov TRACO, Ljube Davidovia 55/6, Beograd

30 Suzana Mladenovi Vatrosprem proizvodnja, Kumodraka 240, Beograd

Redakcioni odbor

Izdavaki savet


8/22/2019 Docs 0189

7/58

8/22/2019 Docs 0189

8/58

Nenjutnovski fuidi u inenjerskoj praksi

Inenjerska praksaT

Uprocesnoj industriji (naftnoj, hemijskoj, prehram-benoj...) esto je neophodno tretirati uide koji se neponaaju kao idealni (njutnovski) uidi. S obzirom da

je kod takvih uida (nenjutnovskih) odnos izmeu intenzitetatangencijalnog napona i odgovarajue brzine deformacijenelinearan, poznavanje navedene zavisnosti je od sutinskogznaaja prilikom odreivanja prola brzina strujanja u cev-ima i kanalima, njihovog optimalnog dimenzionisanja i iz-

bora odgovarajue strujne maine (pumpe). Takoe, veomaje bitno da se do zadovoljavajueg reenja doe korienjemjednostavnog matematikog aparata, ime se smanjuje imogunost nastajanja greke tokom prorauna. Zbog toga

je u ovom radu, u najkraim crtama, prikazan zakon kojise najee koristi za opisivanje strujanja neidealnih uida.Takoe, u prilogu rada su date i vrednosti parametara koji suneophodni za primenu ovog zakona, za neke od neidealnihuida koji se mogu sresti u procesnim postrojenjima.

Pomenuti zakon je stepeni zakon viskoznosti (Ostvald deWaele-ov zakon) koji daje vezu izmeu tangencijalnih na-

pona (y

N/m2) i odgovarajue brzine deformacije (dwx/dy) u

sledeem obliku [1]:

kdydw

kdydw

dydw

1

yx

nx

nx

$ $ $x = =-c cm m; E (1)

gde su: n - indeks stepenog zakona, k - koecijent.

Na osnovu jednakosti (1) sledi da se prividna viskoznostmoe predstaviti u obliku [1]:

kdydw

1

a

xn

$n =-c m (2)

Od praktinog znaaje jeste veza izmeu odgovarajuihveliina (srednje brzine strujanja i pada pritiska) koju jemogue uspostaviti korienjem navedenih relacija, a koja jedata u sledeem obliku [1]:

Na osnovu jednakosti (1) sledi da se prividna viskoznost

moe predstaviti u obliku [1]:

4 2 3 1w

k l

p

n

nd

1/

( 1)/

n

n n

$ $ $

D=

++c ^m h (3)

gde su: w, m/s - srednja brzina strujanja uida, l, m - duina deonice, p, Pa - pad pritiska pri strujanju uida na posmatra-

noj deonici,

d, m- prenik cevi.Kao to se moe primetiti, re je o dvoparametarskom

modelu koji je veoma pogodan za inenjersku upotrebu.

Stepeni zakon se uspeno moe koristiti za opisivanje stru-janja pseudoplastinih (n1). Za primenu ovog zakona neophodno je pozna-vati vrednosti parametara n i k koji se odreuju eksperimen-talno. Potrebno je naglasiti da se pri primeni ovog zakona

posebna panja mora obratiti na opseg u kojem su denisaniodgovarajui parametri, jer se u suprotnom mogu dobiti re-zultati koji ne odgovaraju realnim. U prilogu (tabele 29) su

prikazane vrednosti ovih parametara za neke od uida koji sepojavljuju u procesnim postrojenjima.

Primer 1

Njutnovski uid ija viskoznost iznosi 0,1 Pas struji krozcev prenika 25mm u duini od 20 m, pri emu pad pritiska na

posmatranoj deonici iznosi 105 Pa. Za potrebe procesa ovomuidu se dodaje mala koliina polimera, koja uidu daju svo-

jstva nenjutnovskog uida (n=0,33). Viskoznost novoformi-ranog uida je ista kao i poetne tenosti i iznosi 1000 s-1.Ako pad pritiska na posmatranoj deonici ostane isti, koliko

bi se promenio zapreminski protok tenosti dodavanjem po-limera?

Reenje

S obzirom da je viskoznost njutnovskog uida poznatabie:

1000dy

dw

s

1x=

-

c m Nepoznati parametar k kojim se deniu osobine nenjut-

novskog uida mogue je odrediti iz izraza (2):

kdydw

0,67

a

x$n =

-c m

Zamenom odgovarajue vrednosti dobija se

1000100

0,1 /kk

k g m s0.67

a $ $n = = =-^ h

pa je k= 10 Ns0,33/mVeza izmeu srednje brzine strujanja uida i pada pritiska

na posmatranoj deonici data je jednainom (3). Za sluaj stru-janja njutnovskog uida srednja brzina strujanja u cevovoduiznosi

4 0, 1 20

1081

0, 025 0, 9770w15 3

2

$ $$ $= =c m m/s

dok pri strujanju ne-Njutnovskog srednja brzina iznosi

4 10 2010

121

0, 025 0, 0636w25 3

4

$ $$ $= =c m m/s

pa je odnos brzina (protoka)w

2/ w

1= 0,0636/0,9770 = 0,065

Ukoliko bi brzina strujanja nenjutnovskog uida iznosila0,9770 m/s, tada bi pad pritiska na istoj deonice bio 2,49 putavei nego pri strujanju njutnovskog uida.

Nikola Budimir, Marko Jari


8/22/2019 Docs 0189

9/58

Inenjerska praksa PT

Kada je re o utvrivanju pada pritiska pri turbulentnomstrujanju nenjutnovskih uida, ne postoji potpuno pouz-dan metod za njegovo tano odreivanje. Eksperimentalnaistraivanja su pokazala da uidi koji pokazuju sline kara-kteristike pri laminarnom strujanju (bliske vrednosti koeci-

jenata n i k), ne moraju obavezno da imaju sline karakteris-tike i pri turbulentnom strujanju [2].

Poznato je da nenjutnovske karakteristike uida vie dol-aze do izraaja pri laminarnim reimima strujanja, nego priturbulentnim gde su inercijalne sile od primarnog znaja.Zbog toga se utvrivanje koecijenta trenja pri turbulentnomstrujanju moe izvriti na slian nain kao i kod idealnih njut-novskih uida.

Dod (Dodge) i Mecner (Metzner) su 1959. godineeksperimentalno odreivali koecijent trenja pri turbulent-nom strujanju nenjutnovskih uida u glatkim cevima. Naosnovu ovih merenja odreena je jednaina koja predstavljageneralizovanu formu Karmanove (Karman) jednaine [1]:

1 4 0, 4

lg Ref n f n0,75

( 1 ( / 2) )

1,2MR

n

$ $= --

` cj m6 @ (4)gde je:

86 2

Ren

n

k

w d2

MR

nn n

$$

$$ $t

=+

-

` j - generalizovani

Rejnoldsov broj (uveli Mecner i Rid), , kg/m3- gustina uida.

S obzirom da je jednaina (4) u implicitnom obliku, radijednostavnijeg odreivanja koecijenta trenja esto se koristinjen graki prikaz dat na slici 1. Punim linijama oznaene suvrednosti koje su potvrene eksperimentalnim istraivanjem,dok su isprekidanim linijama prikazane vrednosti dobijeneekstrapolacijom pa ih iz toga razloga treba koristiti uz pose-

ban oprez.

Odstupanje rezultata dobijenih korienjem jednaine (4)od izmerenih vrednosti na ispitivanom opsegu (0,4n1) ne

prelaze 2,5 %.Pored jednaine (4) za izraunavanje koecijenta trenja

mogu se koristiti i modikacije Blazijusove relacije koje su

predloili Jo (Yoo) i Irvin (Irvine). Na osnovu istraivanjasprovedenih u okviru doktorske disertacije [3] Jo je predloio

jednainu u sledeem obliku:0, 0792 Ref n

0,675 0,25MR$ $=- (5)

Korienjem navedene jednaine mogue je odrediti koe-cijent trenja sa preciznou od 10%. Za n=1 (njutnovskiuid) ova jednaina se svodi na Blazijusovu. Irvin je u [4]

predloio modikaciju Blazijusove jednaine u sledeem ob-liku:

27

2

3 1

4Ref

n7

3 2 (3 2)1

n

n n n

MR$=+

- +-c m; E (6)

Poboljanje u odnosu na relaciju koju je predloio Jo,ogleda se u njenoj tanosti jer se njenim korienjem moeodrediti koecijent trenja sa preciznou od 7%. Za ra-zliku od jednaine koju su predloili Dod i Mecner, obenavedene jednaine su praktine za inenjersku upotrebu sobzirom da daju eksplicitnu vezu izmeu koecijenta trenja i

karakteristinih veliina ReMR i n. Treba naglasiti da rezul-tate koji su dobijeni korienjem jednaine (6) treba uzeti srezervom ukoliko su dobijeni za uide koji pokazuju elastinasvojstva.

Kritina vrednost Rejnoldsovog broja (ReMR,cr

) kojom se

odreuje prelaz iz laminarnog u turbulentni reim strujanjamoe se odrediti prema izrazu:

3 1

64642Re

nn, 2 1

2

MR crn

n

$$=

++ +

+

^^

hh (7)

Veina eksperimentalnih istraivanja ukazuje da se prelaziz laminarnog u turbulentni reim najee odvija pri vred-nostima Re

MR=2000.

Odreivanje gubitaka usled trenja pri turbulentnom stru-janju nenjutnovskih uida istraivao je i itav niz drugihistraivaa. ever (Shaver) i Meril (Merril) su 1959. godine

predloili jednainu (8), Tomita (Tomita) jednainu (9) i Klap(Clapp) jednainu (10) [5]. Sve pomenute jednaine, kao igranice u kojima one vae, navedene su u tabeli 1.

Primer 2

Transportovanje ampona gustine =1050 kg/m3(92,5%

mas) do linije za pakovanje vri se kroz cevovod DN

32 (38 x 2,6 mm) duine l=85 m. Ako je brzina strujanja

uida kroz cevovod w=1,3 m/s, odrediti pad pritiska koji jepotrebno da pumpa obezbedi na posmatranoj deonici.

Tabela 1. Korelacije za koecijenta trenja pri turbulent-

nom strujanju nenjutnovskih fuida prema razliitim

autorima

Opsegza n

Rejnoldsov broj Koecijent trenja Jed.

0,41,08

6 2

Re

n

n

k

w d2

MR

nn n

$

$

$$ $t

=

+

-

` j8Re

n

n

k

w d

6 2MR

nn n2

$

$

$$ $t

=

+

-

` j(4)

0,51,08 3 1

4Re

k

d w

n1

2

SM n

n n n

$

$ $

$

t=

+-

-

c m 0,079Re

fn5 10,5

2,63

SMn$

= (8)

0,20,92

2 1

63 1

Rek

d w

n

n

n

n2

1

T

n n

n

n

$ $$

$$

$$

t=

+

+-

-

`

`

j

j1

4 0, 4lg Ref

fT$ $= -^ h (9)

0,70,88

Rek

d w1

2

Cl n

n n

$

$ $ t= -

-

, , ,lg Re

f nf

n

n1 4 53 0 45 2 75Cl

n2

2

$ $$

= +--^ h (10)Mecnerova i Ridova korelacija koecijenta trenja i

Rejnoldsovog brojaSlika 1.


8/22/2019 Docs 0189

10/58

Inenjerska praksaT

Reenje:

U skladu sa (7) kritina vrednost Rejnoldsovog brojaiznosi

3 0, 6219 1

64642 0, 6219 3739Re , 2 1 0,6219

2 0,6219

MR cr

$$=

++ =+

+

^^

hh

Pri navedenoj brzini strujanja od w=1,3 m/s, vrednost Re-

jnoldsovog broja iznosi8

,

,

,

, ,

4247

Re6 0 6219 2

0 6219

0 0852

1050 1 3 0 0328,, ,

MR

0 6219 2 0 6219 0 6219

$$

$$ $

=+

=

=

-c m

na osnovu ega se moe zakljuiti da je strujanje u-

ida u cevovodu turbulentno. Koristei jednainu (4) dobija

se da koecijent trenja iznosi f=0,0073, na osnovu ega je

mogue odrediti pad pritiska na posmatranoj deonici prema

jednaini:

,

, ,

67139 0,67

pd

f l w

Pa bar

2

0 0328

2 0 0073 85 1050 1 32 2

$ $ $ $ $ $ $ $

.

tD = = =

=

Tabela 2. Vrednosti parametara n i k za neke od proiz-voda prehrambene industrije [6] [7] [8]

Fluid Temperatura, K n k, PasnSok od pomorande 298 1 0,0019

308 1 0,0014

318 1 0,0012

328 1 0,0010

338 1 0,0008

Koncentrat soka od pomorande 263 0,705 14,255

298 0,585 4,121

Puter od jabuka - 0,15 200

Puter od kikirikija - 0,07 500

Pire od jabuka 298 0,322 9,9957

318 0,325 7,9431

338 0,341 7,1437

Pire od kajsija 300 0,30,4 520

Pire od banana 293315 0,330,50 410

Pire od guave 296,5 0,5 40

Pire od papaje 300 0,5 10

Pire od breskve 300 0,38 15

Pire od argarepe 298 0,25 25

Pire od kruaka 300 0,40,5 15

Pire od ljiva 287 0,35 3080

Kaa od paradajza - 0,5 15

Kaa od manga 300340 0,3 310

Sos od jabuka 300 0,30,45 1222

Koncentrat paradajza (5,8% suvematerije)

305 0,6 0,22

Keap 295 0,24 33

Majonez 298 0,6 5100

okolada 303 0,5 0,7

319 0,574 0,57

lag - 0,12 400

Jogurt 293 0,50,6 25

Marmalov krem - 0,4 560

Mlevena riblja pateta 276279 0,910 8,550

Piletina (mlevena) 296 0,10 900Sen 298 0,39 18,5

Tabela 3. Vrednosti parametara n i k za mleveno mesou zavisnosti od njegovog sastava [8]

Masti%mas

Proteini%mas

Vlaga%mas

Temperatura, K n k, Pasn

15 13 68,8 288 0.156 639,3

18,7 12,9 65,9 288 0,104 858,0

22,5 12,1 63,2 288 0,209 429,5

30 10,4 57,5 288 0,341 160,2

33,8 9,50 54,5 288 0,390 103,3

45,0 6,90 45,9 288 0,723 14,00

45,0 6,90 45,9 288 0,685 17,9

67,3 28,9 1,80 288 0,205 306,8

Tabela 4. Vrednosti parametara n i k za mleko [7] [8]

Fluid Temperatura, K n k, PasnHomogenizovano mleko 293 1,0 0,002000

303 1,0 0,001500

313 1,0 0,001100

323 1,0 0,000950

333 1,0 0,000775343 1,0 0,000700

353 1,0 0,000600

Sirovo mleko 273 1,0 0,00344

278 1,0 0,00305

283 1,0 0,00264

293 1,0 0,00199

298 1,0 0,00170

303 1,0 0,00149

308 1,0 0,00134

313 1,0 0,00123

318 1,0 0,00110

338 1,0 0,00080

Tabela 5. Vrednosti parametara n i k za pojedine vrstemeda [8]

Vrsta medaUdeo vrste

materije,%mas

Temperatura, K n k, Pasn

Heljda 18,6 298 1,0 3,86

Zlatoipka (drem-ljevica)

19,4 297 1,0 2,93

alja 18,6 299 1,0 8,88

Slatka detelina 17,0 298 1,0 7,20

Bela detelina 18,2 298 1,0 4,80

Tabela 6. Vrednosti parametara n i kza biljna ulja [8]

Sirovina za dobijanje ulja Temperatura, K n k, PasnRicinus 283 1,0 2,42

303 1,0 0,451

313 1,0 0,231

373 1,0 0,0169

Kukuruz 298 1,0 0,0565

311 1,0 0,0317

Pamuk 293 1,0 0,0704

311 1,0 0,0306

Seme lana 323 1,0 0,0176

363 1,0 0,0071

Maslina 283 1,0 0,1380

313 1,0 0,0363343 1,0 0,0124


8/22/2019 Docs 0189

11/58


Literatura[1] Coulson M. J., Richardson F.J., Chemical Engineering,vol 1, Butterworth-Heinemann, Oxford, 1999.[2] Heywood, N. I. and Cheng, D. C.-H., Comparison of meth-ods for predicting head loss in turbulent pipe ow of non-New-

tonian uids, Trans Inst. Measurement and Control 6 (1984) 33.[3] Yoo, S. S., Heat transfer and friction factors for non-

Newtonian uids in circular tubes, Ph.D. Thesis, University ofIllinois, Chicago (1974).[4] Irvine, T. F., A generalized Blasius equation for powerlaw uids, Chem. Eng. Comm. 65 (1988) 39.[5] Leal B. A., Calada A. L., Scheid M. C. ,Non-Newtonian

uid ow in ducts: friction factor and loss coecients, Second Mer-cosur Congress on Chemical Engineering, Rio de Janeiro, 2005.

[6] R. P. Chhabra,J.F. Richardson,Non-Newtonian Flowand Applied Rheology: Engineering Applications, 2nd edition,

Elsevier, Oxford, 2008.[7] Rozzi S., , Heat treatment of uid foods in a shall andtube heat excangers: comparison between smooth and heli-

cally corrugated wall tubes, Journal of Food Engineering, 79,str. 249-254, 2007.[8] Steffe, J.F.,Rheological Methods in Food Process Engi-neering, Freeman Press, East Lansing, Michigan, USA, 1992.[9] M. Karsheva, S. Georgieva, G. Birov,Flow behaviour oftwo industrially made shampoos, Journal of the University ofChemical Technology and Metallurgy, Soa, p.323-328, 2005.

[10] H. A. Barnes, J. F. Hutton, K. Walters,An introductionto rheology, Elsevier, Amsterdam, 1989.

Nastavak tabele 6. Vrednosti parametara n i kza biljnaulja [8]

Sirovina za dobijanje ulja Temperatura, K n k, PasnKikiriki 294 1,0 0,0647

299 1,0 0,0656

310 1,0 0,0387

311 1,0 0,0251

328 1,0 0,0268

Uljana repica 273 1,0 2,530

293 1,0 0,163

303 1,0 0,096

aranika 298 1,0 0,0522

311 1,0 0,0286

Susam 311 1,0 0,0324

Soja 303 1,0 0,0406

323 1,0 0,0206

363 1,0 0,0078

Suncokret 311 1,0 0,0311

Tabela 7. Vrednosti parametara n i k za pojedine vrste

polimera [6]Vrsta polimera Temperatura, K n k, PasnPolietilen velike gustine (HDPE) 453493 0,6 3,756,2103

Visokootporni (HIP) polistiren 443483 0,2 3,57,5104

Polistiren 463498 0,25 1,54,5104

Polipropilen 453473 0,40 4,57103

Polietilen male gustine (LDPE) 433473 0,45 4,39,4103

Najlon 493508 0,65 1,82,6103

Pleksiglas (PMMA) 493533 0,25 2,59104

Polikarbonat 553593 0,650,8 18,5103

Tabela 8. Vrednosti parametara n i k pojedinih sred-

stava za linu higijenu i negu [6] [9]Fluid Temperatura, K n k, PasnLak za nokte 298 0,86 750

Maskara 298 0,24 200

Pasta za zube 298 0,28 120

Krema za sunanje 298 0,28 75

Krema za lice 298 0,45 25

Ulje za negu koe 298 0,22 25

ampon (92,5 %mas vode) 293323 0,6219 0,0852

ampon (89,6 %mas vode) 293323 0,6272 0,0235

ampon (86,1 %mas vode) 293323 0,7568 3,3357

Tabela 9. Vrednosti parametara n i k [10]Fluid Temperatura, K n k, PasnLjudska krv 300 0,9 0,004

Mastilo za pisanje - 0,85 10

Omekiva za rublje - 0,6 10

Ulja za podmazivanje - 0,4 0,5

Mast za podmazivanje - 0,1 1000

AutoriNikola Budimir, Inovacioni centarMainskog fakulteta Univerziteta uBeogradu, Kraljice Marije 16, Beogrademail:[email protected]: 064/22-33-727Zaposlen je u Inovacionom centruMainskog fakulteta u Beogradu, u svojstvunaunog saradnika. Na Mainskom fakulte-tu u Beogradu odravao je auditorne vebeiz predmeta: Mehaniki i hidromehaniki

aparati i maine, Toplotni i difuzioni aparati, Toplotne operacijei aparati. Uestvovao je u izradi vie tehnikih dokumentacija,studija, tehnolokih i inovacionih projekata koje je nansiraloMinistarstvo za nauku. Do sada je objavio 15 radova (asopisisa SCI liste, meunarodni asopisi i kongresi, domai asopisii kongresi).

Marko Jari, Inovacioni centarMainskog fakulteta Univerziteta uBeogradu d.o.o., Kraljice Marije 16,11000 Beogradtel: 063/435-779

email: [email protected]

Doktorirao je na Mainskom fakultetuUniverziteta u Beogradu 2011. na kat-

edri za procesnu tehniku. Od jula 2006. zaposlen je u Inova-cionom centru Mainskog fakulteta u Beogradu. Auditornevebe odravao je iz predmeta: Oprema procesnih instalacija,Cevovodi i armatura, Konstruisanje procesne opreme, Aparati

i maine u procesnoj industriji, Procesni fenomeni. Uestvovaoje u izradi vie tehnikih dokumentacija, i projekata koje je -nansiralo Ministarstvo za nauku i zatitu ivotne sredine. Dosada je objavio 16 radova (asopisi sa SCI liste, meunarodni

asopisi i kongresi, domai asopisi i kongresi).


8/22/2019 Docs 0189

12/58

Fizika i hemijska svojstva uida predstavljaju deo

osnovnih podataka potrebnih za inenjerski rad,

odnosno za izradu bilasa supstancije i energije, kao

i za dimenzionisanje i druge proraune procesne opreme i

cevovoda, itd. Postoji veliki broj publikacija koji tretiraju

problematiku vezanu za svojstva uida. Ove publikaci-

je se mogu svrstati u dve grupe: publikacije u kojima se

prikazuju svojstva uida u obliku izmerenih veliina pri

odreenim uslovima (najee su u pitanju lanci u speci-

jalizovanim asopisima) i publikacije u kojima se na baziteorijskih ili empirijskih modela svojstva uida prikazuju u

obliku jednaina ili tabela (poznati primeri za ovakve pub-

likacije su [1] ili [2])

Naftna je jedan od najvanijih prirodnih materijala koji

se u dananje vreme koriste kao izvor energije za industriju,

grejanje i prevozna sredstva, a takoe predstavlja sirovinu

za petrohemijsku industriju za proizvodnju polimera, plas-

tike, kao i za mnoge druge proizvode. Prilikom obrade od

sirove nafte se dobijaju mnogobrojne frakcije. Kao i sama

sirova nafta, i nafte frakcije su sloene meavine koje

sadre veliki broj hemijskih jedinjenja, pre svega ugljo-

vodonika. U industriji postoji veliki broj ureaja koji se ko-riste u proizvodnji, transportu i skladitenju poluproizvoda

ili nalnih naftnih proizvoda. To su:

gravitacioni i drugi separatori za izdvajanje vode,gasova i drugih neistoa iz nafte i njenih frakcija;

pumpe, kompresori, cevovodi, ventili i tinzi; rezervoari (tankovi); destilacione, apsorpcione i desorpcione kolone; razmenjivai toplote (zagrejai, hladnjaci, isparivai,

kondenzatori); ureaji za meanje; reaktori;

merni ureaji (merila protoka, nivoa, sastava, itd); ureaji za automatsko voenje procesa.Projektovanje postrojenja i dimenzionisanje nave-

denih ureaja, kao i optimalni rad proizvodnih postrojen-

ja, zahtevaju detaljno poznavanje svojstava radnih uida

(sirove nafte i njenih frakcija odnosno proizvoda). U oblasti

naftne industrije, ali i za mnoge druge potrebe, vre se de -

taljna ispitivanja razliitih svojstava nafti i naftnih frakcija i

ovaj posao obavljaju specijalizovane ili akreditovane labo-

ratorije.

Najvaniji literaturni izvor koji sadri podatke o svojst-

vima nafte i naftnih frakcija je API Technical Data Book

Petroleum Rening [3], a u poslednje vreme se dosta citirai [4].

Svojstva nafte i njenih frakcija se obino svrstavaju u

dve grupe: svojstva nezavisna od temperature i svojstva

koja zavise od temperature (tabela 1).

Povremeno su inenjerima potrebni podaci o naftnim

frakcijama bazirani na svega nekoliko poznatih ili pret-

postavljenih bazinih veliina. U ovom radu su prezentovani

jednostavni metodi za proraune osnovnih svojstava tzv. ne-

specikovanih naftnih frakcija (naftnih frakcija nepoznatog

sastava) kao to su molarna masa, gustina, toplotni kapa-

citet, toplotna provodnost, viskoznost, kritini parametri

i toplota kljuanja. Prorauni su bazirani na poznavanju

lako merljivih, lako procenjivih ili opte poznatih param-etara, kao to su standardna gustina i normalna temperatura

kljuanja. Ovi podaci se najee izraavaju u obliku API

gustine i Votsonovog karakterizacionog faktora.

1 SVOJSTVA KOJA NE ZAVISE OD TEMPERATURE1.1 Specina gustina gustina na standard-nim uslovima

Gustina je denisana kao masa po jedinici zapremine uida(, kg/m). Gustina je veliina stanja i zavisi od temperature,pritiska i sastava. Gustina tenosti se smanjuje sa povienjemtemperature i pritiska. Efekat promene pritiska na gustinu je

relativno mali pa se esto zanemaruje.

Osnovna termozika svojstva tenih natnihrakcija

Srbislav Geni, Branislav Jaimovi, Petar Kolendi, Vojislav Geni

Inenjerska praksaT

Tabela 1. Uobiajena podela svojstava nate i natnihrakcija

Svojstva nezavisna od temperature Svojstva koja zavise od temperature

Gustina na standardnim uslovima GustinaKarakteristinetemperature(normalnatakakljuanja,takatopljenjaitakateenja,takapaljenja i taka gorenja)

Ravnotenipritisakpare(naponpare)

Sastav viekomponentne meavinei molarna masa

Ravnoteenisastaviiodnosi(takarose,paratenost,gastenost,ugitivnost, itd.).

Veliinestanjaukritinojtaki(kritinatemperatura,pritisakizapremina)

Toplotna(termika)svojstvaentalpija,toplotnikapacitet,toplotapromeneaze(ovravanja,topljenja,isparavanja,konden-zacije),toplotnamo(toplotasagorevanja)

Karakterizacioni parametri (Vot-sonov, C-H odnos, viskozno-gravit-aciona konstanta, itd.)

Transportnasvojstva-viskoznost,toplotnaprovodnost,koeicijentdiuzije

Ostaliparametri:anilinskataka,aktoracentrinosti,indeksrerak-cijenareerentnimuslovima

Povrinski napon


8/22/2019 Docs 0189

13/58

Standardna gustina je gustina na referentnoj temperatu-ri. U oblasti prerade nafte ova temperatura je obino 60Fodnosno 15,56C, ali se sreu i vrednosti od 15C, 20C ili25C, pa se to obino naznaava u indeksu (npr.

20Cili

20).

Relativna ili specina gustina (sst) predstavlja odnos gus-

tine posmatranog materijala i gustine referentnog materijala.

Temperature posmatranog i referentnog materijala ne morajuda budu jednake. U naftno-preraivakoj industriji relativnagustina se izraava kao gustina nafte ili naftne frakcije nareferentnoj temperaturi u odnosu na gustinu vode na istoj ili

razliitoj temperaturi

stt

t

t

w

wtt

= (1)

ili kao odnos gustine nafte ili naftne frakcije na ref-

erentnoj temperaturi u odnosu na gustinu vode na tw=4C

(w,4C

=999,972 kg/m)

, /s

kg m999 972, X260tt

w C

t t

3X064

w tt t

= = (2)

Postoji jo jedna oznaka koja se veoma esto koristi u

naftnopreraivakoj i srodnom industrijama za specinu

gustinu, kada je referentna temperatura 60F odnosno

15,56C

,

SG999 09,

,

w C

C

15 56

15 56

tt t

= =c

cc m (3)

API gustina predstavlja jo jedan nain da se izrazispecina gustina tenosti. Denie na osnovu jednaine

141,5131,5API

SGc = - (4)

Opseg API gustine je od API=340 za metan (SG=0,30),pa do vrednosti manjih od nule za teke frakcije. Tipinevrednosti za veinu naftnih frakcija se kreu u opseguAPI=1070.

Jednaina (4) se moe zapisati i na sledei nain

131,5

141,5SG

APIc=

+(5)

1.2 Normalna taka kljuanjaNormalna taka kljuanja (T

b, K) je temperatura

kljuanja na atmosferskom pritisku. Ova temperatura nijejednoznano odreena veliina, jer su nafta i naftne frak-cije viekomponentna jedinjenja. U zavisnosti od naina

izraavanja sastava meavine mogue je izraunati osred-njene vrednosti take kljuanja. Ako se osrednjavanje vri

preko molskih udela koristi se izraz

T x T, ,1

b mol i b i

i

n

$==

/ (6)

ime se dobija srednja temperatura kljuanja preko mol-skih udela komponenti (x

i, kmol i/kmol) koje ulaze u sastav

tene faze koja se sastoji od n komponenti. Pored toga moese koristiti i maseni udeo (xiu , kg i/kg) ili zapreminski udeo (i,m i/m) pa se dobijaju os- rednjene temperature kljuanja

preko masenog udela

T x T, ,1

b mas i b i

i

n

$==

u/ (7)

odnosno preko zapreminskog udela

T T, ,1

b vol i b i

i

n

$f==

/ (8)

U daljem tekstu e se koristiti oznaka Tb=T

b,mol.

1.3 Votsonov karakterizacioni parametarVotsonov karakterizacioni parametar (faktor) je u [5]

denisan na sledei nain1,8

kSG

T1/3

W

b$=

^ h(9)

Votsonov karakterizacioni faktor je pokazatelj udelaaromatinih ugljovodonika u meavini, pri emu vee vred-nosti faktora odgovaraju veem sadraju zasienih istih i

paranskih komponenti. Vrednost kW

je obino u opsegu 10 13, ali nisu neuobiajene i manje i vee vrednosti. Benzen, na

primer, ima karakterizacioni faktorkW=10,0, dok heksan ima

vrednost od kW=12,8.Za meavinu ugljovodonika iji je sastav poznat Votsonov

karakterizacioni faktor je

k x k ,1

W i W i

i

n

$==

u/ (10)

gde su xiu (kg i/kg) maseni udeo i-te komponente, a kW,i

Vot sonov karakterizacioni faktor za tu komponentu.

1.4 Molarna masaZa izraunavanje molarne mase (M, kg/kmol) u opsegu

Tb=38455 CiM=70300 kg/kmol u [6] je data jednaina

1,66069 10M T SG4 2,1962 1,0164

b$ $ $=- - (11)

a u [7] je ustanovljeno da jednaine (11) daje dobre rezul-tate i za vie temperature. U [8] se navodi da je korelacija (11)

precizna i za teke frakcije (C50

) saM=200700 kg/kmol.

Prema [9] u opsegu Tb=300850Ki M=70700 kg/kmol

je data jednaina42,965

2, 097 10 7, 78712 2, 08476 10exp

M T SG

T SG T SG

1,26007 4,98308

4 3

b

b b

$ $ $

$ $ $ $ $ $ $

=

- +- -^ h(12)

U [10] je data korekcija jednaine (11) u obliku0,01077

Ms

T

4

20

b$=

b

(13)

gde je eksponent

1,52869 0,064861078

lnT

T

b

b

$= +-

c m (14)a opseg primene jednaine je za T

b=3001000K,

M=701700 kg/kmol is420=0,631,08.

1.5 Kritini parametri (pritisak, temperatura,zapremina)

U opsegu Tb=38455C u [6] su date jednaine za

izraunavanje kritinog pritiska (pc, bar) i temperature (T

c, K)

5,4580 10p T SG7 2,3125 2,3201

c b$ $ $=-

(15)



8/22/2019 Docs 0189

14/58

19,062T T SG 0,58848 0,3596c b$ $= (16)

U [7] je ustanovljeno da jednaine (15) i (16) daju dobrerezultate i za vie temperature, dok je za kritini pritisak natemperaturama iznad 455C predloena jednaina

1,69345 10p T SG12 3,86618 4,2448c b$ $ $=- (17)

Autori lanka [9] preporuuju, u opsegu Tb=27343Ci

M=70300 kg/kmol, sledee jednaine:9,5232

9, 314 10 0, 54444 6, 48 10exp

T T SG

T SG T SG

0,81067 0,53691

4 4

c b

b b

$ $ $

$ $ $ $ $ $ $

=

- - +- -^ h(18)

3,19584 10

8, 505 10 4, 8014 5, 749 10exp

p T SG

T SG T SG

5 0,4844 4,0846

3 3

c b

b b

$ $ $ $

$ $ $ $ $ $ $

=

- - +

-

- -^ h(19)

/ 6, 049 10

2, 6422 10 0, 26404 1, 971 10exp

V m kmol T SG

T SG T SG

3 5 0,7506 1,2028

3 3

c b

b b

$ $ $ $

$ $ $ $ $ $ $

=

- - +

- -

- -

^

^

h

h(20)

2 SVOJSTVA KOJA ZAVISE OD TEMPERATUREU ovom lanku e biti predstavljene jednaine za

izraunavanje sledeih svojstava tenosti: gustine; specinog toplotnog kapaciteta (c

p, J/(kgK));

toplotne provodnosti (, W/(mK)); kinematske viskoznosti (, m/s); toplote kljuanja (h, kJ/kmol).

2.1 GustinaPromena gustine sa temperaturom se prema [11] moe

izraunati pomou izraza

2, 34 1, 9t tref

t ref

t$t t

t-

-= - -^ h (21)

to znai da je gustina na proizvoljnoj temperaturi

1 0, 0019

2,34

t t

t tt

ref

ref ref

$

$t

t=

- -

- -

^

^

h

h(22)

gde jeref

gustina na referentnoj temperaturi tref

, C.

2.2 Specini toplotni kapacitetU [5] je data sledea jednaina

2961 1331 6, 142 2, 306

, ,

c SG SG t

k0 055 0 35

p

W

$ $ $ $

$ $

= - + -

+

^

^

h

h

6 @

(23)

koja prema TEMA standardima vai u intervalu t =-18535C.

Neto novijeg datuma je jednaina iz [12]

1684 3,389

cSG

tp

$=

+(24)

2.3 Toplotna provodnostToplotna provodnost tenih naftnih frakcija se, po pravi-

lu, ne menja znaajnije sa porastom temperature i u [13] jepreporuena jednaina

117

1 0,00054 t15 C $ $m t= -c ^ h (25)

U novije vreme se u [14] pojavila jednaina

2, 54 0, 0144T

SG 0,5$m = -` j (26)

koju su autori korelisali za meavine u opseguT

b=347,6749,8K i SG=0,73101,1733.

2.4 ViskoznostViskoznost naftne frakcije nepoznatog sastava je u [15]denisana u zavisnosti od raspoloivih podataka o takikljuanja, specinoj gustini i kinematskoj viskoznosti nareferentnoj temperaturi.

Ako je poznata viskoznost ref

(mm/s) na temperaturi Tref

(K), tada se viskoznost na proizvoljnoj temperaturi izraunavapomou izraza

0, 8 0, 8 3, 7lnln lnln lnTT

refref

$o o+ = + -^ ^ ch h m (27)U sluaju kada su na raspolaganju podaci o specinoj

gustini i taki kljuanja korelacija ima oblik, 4, 3414 6, 6913 3, 7lnln lnT SG T 0 8

.

b

0 2$ $ $o + = + -^ ^ ^h h h(28)

Ukoliko je poznata samo taka kljuanja moe se koristitijednaina iz [17]

0, 8 0, 8 3, 7lnln lnln lnTT

refref

$o o+ = + -^ ^ ch h m (29)U jednainama (27), (28) i (29) kinematska viskoznost je

u mm/s.

2.5 Toplota kljuanja (isparavanja) odnosnokondenzacije

Troutonovo pravilo glasi da je toplota kljuanja h=88Tbu kJ/kmol.

Toplota kljuanja (isparavanja) odnosno kondenzacijeprema [9], u opsegu T

b=27343 C i M=70300 kg/kmol,

iznosi 9,76157h T SG 1,14086 0,00977089b$ $D = (30)

Noviji izvor [16] navodi da je za opseg Tb=231,3722,8K

i M=44,094422,82 kg/kmol pogodnija jednaina

, , ,

0, 06662 , ,

ln

ln

h T TM

T

M

T

M

TSG

9 549 14 811 12 346

7 833 10 19 334

b b

b

b b

2

5

3

$ $ $

$ $ $ $

D = + + -

- + +-

`

m(31)

3 PRIMER IZRAUNAVANjA SVOJSTAVA ZAMAZUT3.1 Osnovna svojstva mazuta

Mazut (verovatno sa arapskog mazhulat otpad) je teko inisko kvalitetno teno gorivo koje se dobija kao teni ostatakdestilacije nafte. Mazut je meavina ugljovodonika (molarnemase 400 1000 kg/kmol), naftnih smola (500 5000 kg/kmol), parana, asvaltena, karboida i organskih jedinjenja kojasadre metale (V, Ni, Fe , Mg, Na, Ca). Na engleskom se na-ziva Fuel Oil No. 6 ili Bunker C, a po domaoj standardizaciji

naziv je teko ulje za loenje (T).

Inenjerska praksaT


8/22/2019 Docs 0189

15/58

Vrste: M-40, M-100, M-200, brodski mazut

Fiziko-hemijska svojstva mazuta zavise od hemijsk-og sastava sirove nefte i stepena odvajanja lakih frakcija.

Uobiajena svojstva mazuta su sledea: viskoznost iznosi 8 80 mm2/s (na 100C), specina gustina 0,876 1,0 (API30,0 10,0), a taka ovravanja 10 40C, taka kljuanja

je via od 260C, napon pare na 21C je nii od 700 Pa,sadraj sumpora je 0,5 3,5%mas, pepela do 0,3% mas, adonja toplotna moe je 41 43,5 kJ/m3. Temperatura potreb-na za lagerovanje mazuta je obino 50 60C, temperaturatransporta mazuta cevovodima je 80 100C, a potrebnatemperatura na gorioniku je via od 100C (u ekstremnimsluajevima ak 180C).

3.2 Zagreja mazuta primer prorauna svo-jstava

Prema zahtevu investitora mazut protoka m2o =51 t/h treba

da se zagreje od t2p=60C do t2k=180C pomou pregrejanevodene pare apsolutnog pritiskap1=17,2 bar i poetne tem-

perature t1p

=290C. Vodena para se kondenzuje, a kondenzatna izlazu iz aparata je kljuala voda na pritisku p

1=17,2 bar.

Potrebno je dimenzionisati razmenjiva toplote uz uslov dapad pritiska sa strane mazuta iznosi do 0,5 bar. Poznati susledei podaci o mazutu: specina gustina je SG=0,980, Vot-sonov karakterizacioni broj je k

W=11,2.

Na osnovu Votsonovog karakterizacionog broja se dobijaosrednjena molarna temperatura kljuanja pomou jednaine(9)

1,8 1,8

11,2 0,980734,6T

k SGK

3 3

b

W $ $= = =

^ ^h h

odnos-no t

b=461,5C.

Prema zadatim podacima referentna gustina se dobijapomou jednaine (3)

0,980 999,09 979 /SG kg m15,56 ,15,563

C w C$ $t t= = =c c

a gustina na t=60C je prema (22)

.

.

. ,

. ,956 /

t t

t tkg m

1 0 0019

2 34

1 0 0019 60 15 56

979 2 34 60 15 56t

ref

ref ref 3

$

$

$

$t

t=

- -

- -=

- -

- -=

^

^^^

h

hhh

Specini toplotni kapacitet je prema (23)

2961 1331 6, 142 2, 306 0, 055 0, 35c SG SG t kp W$ $ $ $ $= - + - +^ ^h h6 @

, , , ,

, , , /( )

c

J kg K

2961 1331 0 98 6 142 2 306 0 98 60

0 055 11 2 0 35 1825

p $ $ $ $

$ $ $

= - + -

+ =

^

^

h

h

6 @

odnosno prema (24)1684 3,389

0,98

1684 3,389 601907 / ( )c

SG

tJ kg Kp

$ $$=

+=

+=

Toplotna provodnost prema (25) iznosi

, ,

0, 116 / ( )

t

W m K

1171 0 00054

979117

1 0 00054 60C15

$ $ $ $

$

mt

= - = -

=

c

^ ^h h

dok je prema (26)

2.54 0,0144 2.54,

,0,0144

0, 123 / ( )

T

SG

W m K

273 15 60

0 98, ,0 5 0 5$ $

$

m = - =+

-

=

` cj m

gde je15C

=979 kg/m izraunato pomou jednaine (22).Na osnovu jednaine (28) kinematska viskoznost je

4, 3414 6, 6913 3, 7 0, 8exp exp lnT SG T 0.2

b$ $ $o = + - -^ ^h h6 @" ,

4.3414 734,6 0,98 6,6913 3.7 273,15 60

0,8 53,2 /

exp exp ln

mm s

0.2

2

$ $ $o = + - +

- =

^ ^h h6 @" ,

Ako se za izraunavanje viskoznosti koristi jednaina(29) dobija se0, 3408 13, 4729 3, 7 0, 8exp exp lnT T0.5b$ $o = + - -^ h6 @" ,

0,3408 734,6 13,4729 3,7 273,15 60

0,8 28,6 /

exp exp ln

mm s

0,5

2

$ $o = + - +

- =

^ h6 @" ,

Za potrebe prorauna razmenjivaa toplote svojstva suprikazana u tabeli 2.

Nakon dimenzionisanja izraen je specikacioni listrazmenjivaa toplote.

Literatura

[1] Poling B. E., Prausnitz J. M., OConnell J. P., TheProperties Of Gases And Liquids, McGraw-Hill Profes-

sional, 2000.

[2] VasiljeviB., Banjac M., Prirunik za termodinamiku

- tabele i dijagrami, Mainski fakultet, Beograd, 2010.

[3] API Technical Data Book - Petroleum Rening, Ameri-

can Petroleum Institute (API), Washington, DC, 1997.

[4] Riazi M. R., Characterization And Properties Of Pe-

troleum Fractions, ASTM International, 2005.

[5] Watson K., Nelson E., Improved Methods For Ap-

proximating Critical And Thermal Properties Of Petroleum

Fractions, Ind. Eng. Chem., vol. 25, pp. 880887, 1933.

[6] Riazi M. R., Daubert T. E., Simplify Property Predic-tions, Hydrocarbon Processing, vol. 59, no. 3 (March), pp.

115-116, 1980.

[7] Whitson C. H., Characterizing Hydrocarbon Plus

Fractions, Soc. Petrol Engrs. J., vol. 23, pp. 683694, 1983.

[8] Tovar L. P., Wolf-Maciel M. R., Batistella C. B.,

Maciel-Filho R., Medina L. C., Computational Approach

for Studying Physicochemical Properties of Heavy Petro-

leum

Fractions, 20th European Symposium on Computer Aided

Process Engineering ESCAPE20

[9] Riazi M. R., Daubert T. E., Characterization Param-

eters For Petroleum Fractions, Ind. Eng. Chem. Res., vol.26, no. 4, pp. 755-759, 1987.


Tabela 2

Svojstvo Jednainat, C

60 120 180

, kg/m (22) 956 917 864

cp,kJ/(kgK)

(23) 1825 2050 2274

(24) 1907 2113 2319

,W/(mK)(25) 0,116 0,112 0,108

(26) 0,123 0,112 0,104

, mm/s(28) 53,2 7,88 2,79

(29) 28,6 5,45 2,15


8/22/2019 Docs 0189

16/58

Inenjerska praksaT

AutoriBranislav M. Jaimovi, Mainski

fakultet Univerziteta u Beogradu, Kraljice

Marije 16,

tel: 011/330 23 60

e-mail: [email protected]

Zaposlen na Mainskom fakultetu Univer-

ziteta u Beogradu od 1979., na Katedri za

procesnu tehniku u zvanju redovnog pro-

Vojislav Geni,

Siemens IT Solutions and Services, Pariskekomune 22, 11070 BeogradTel. +381 65 2015757E-mail: [email protected]

Na Mainskom fakultetu Univerziteta uBeogradu diplomirao 1992, na Odseku

fesora. Predaje vie predmeta na svim nivoima studija. Pored

nastave angaovan je na poslovima projektovanja procesnih i

termotehnikih postrojenja, dimenzionisanju, konstruisanju i

ispitivanju aparata i postrojenja, na izradi studija, ekspertiza,vetaenja, itd. Objavio je preko 130 naunih i strunih rado-

va i bio uesnik u vie desetina projekata i studija nansiranih

od strane nadlenih Ministarstava.

za procesnu tehniku. Nakon 3 godine provedene u LolaInenjeringu, prelazi u TradeCom MN, a zatim u SpinnakerNew Technologies gde je obavljao posao generalnog direkto-ra, da bi 2008. postao podpredsednik i lan uprave ComTradeGroup, Predsednik uprave i direktor ComTrade IT Solutionsand Services. Od 2010. zaposlen u Siemens IT Solutions andServices. Rukovodio je kompanijama sa do 1000 zaposlenih,bavio se stratekim i nansijskim planiranjem i realizacijomplanova, upravljanjem operacijama i prodajom, te organizaci-jom rada u preduzeima.

Srbislav B. Geni, Mainski fakultet Uni-verziteta u Beogradu, Kraljice Marije 16,tel: 011330 23 60, faks: 011/337 03 64e-mail: [email protected]

Zaposlen na Mainskom fakultetu Uni-

verziteta u Beogradu od 1989., na Katedri

za procesnu tehniku. Trenutno u zvanju

vanrednog profesora predaje na svim

Petar I. Kolendi, Mainski fakultetBeograd, Kraljice Marije 16, tel: 011-3302410,faks. 011-3370364,E-mail: [email protected]

Zaposlen na Mainskom fakultetu uBeogradu od 1991 godine, na Katedri

nivoima studija. Pored nastave angaovan je na poslovima

projektovanja procesnih i termotehnikih postrojenja, di-

menzionisanju, konstruisanju i ispitivanju aparata i postro-

jenja, na izradi studija, ekspertiza, vetaenja, itd. Objavioje preko 100 naunih i strunih radova i bio uesnik u vie

desetina projekata i studija nansiranih od strane nadlenih

Ministarstava.

za motore u zvanju Samostalnog strunog saradnika. Poredangaovanja na strunoj podrci realizacije nastave radi i narealizaciji projekata Centra za motore nansiranih od straneMNT Republike Srbije, homologacijama i atestnim ispiti-vanjima. U samostalnom zvanju stalnog sudskog vetaka zaoblast mainstva i saobraaja uestvuje u brojnim strunimekspertizama i vetaenjima. Zavrio doktorske studije naKatedri za procesnu tehniku i u toku je izrade doktorske dis-ertacije iz oblasti istraivanja parametara transporta toplotekod orebrenih hladnjaka i zagrejaa.

[10] Goossens A. G.,Prediction Of Molecular Weight Of

Petroleum Fractions, Industrial And Engineering Chemis-

try Research, vol. 35, 1996, pp. 985 988.

[11] Denis J., Briant J., Hipeaux J. C., Lubricant Prop-

erties Analysis And Testing, Editions Technip, Paris, 1997.[12] Gambill, W. R., You Can Predict Heat Capacities,

Chemical Engineering, June 1975.

[13] Cragoe C. S., Thermal Properties Of Petroleum

Products, Miscellaneous Publication No. 97, U. S. Depart-

ment of Commerce, 1929.

[14] Aboul-Seoud A., Moharam H. M.,A Simple Ther-

mal Conductivity-Temperature Correlation For Undened

Petroleum And Coal Liquid Fractions, Trans IChemE, vol.

77, Part A, May 1999.

[15] Aboul-Seoud A., Moharam H. M.,A Generalized

Viscosity Correlation For Undened Petroleum Fractions,

Chemical Engineering Journal, vol. 72, pp. 253-256, 1999.

[16] Fang W., Lei Q., Lin R.,Enthalpies Of VaporizationOf Petroleum Fractions From Vapor Pressure Measure-

ments And Their Correlation Along With Pure Hydrocar-

bons, Fluid Phase Equilibria, vol., no. 1, pp. 149-161, 2003.

[17] Mehrotra A. K., Chem. Eng. Res. Des., vol. 73, pp.

87, 1995.


8/22/2019 Docs 0189

17/58

SPECIFIKACIONI LISTZA DOBOASTI RAZMENJIVA TOPLOTE Strana

1/2OZNAKA APARATA ZM-1

Namena aparata: Zagrevanje mazuta pomou vodene pare

Tip aparata po TEMA: BEU Klasa aparata po TEMA: R

Povrina za razmenu toplote: 138.7 m2 Komada: 1

Broj prolaza kroz cevi: 2 Broj prolaza kroz meucevni prostor: 1

PERFORMANSE APARATA

Meucevni prostor Cevni prostor

Tok sa tehnoloke eme (Ulaz/Izlaz) Mazut Vodena para

Ukupni protok kg/h 51000 5772

Gas (Ulaz/Izlaz) kg/h 5772

Tenost (Ulaz/Izlaz) kg/h 51000 51000 5772

Temperatura (Ulaz/Izlaz) C 60 180 290 200

Gustina kg/m 956 864 6,89 867,87

Dinamika viskoznost mPas 50,85 2,41 0,0199 0,1464

Molarna masa kg/kmol 18,02

Specini toplotni kapacitet kJ/(kgK) 1,825 2,275 2,288 4,357

Toplotna provodnost W/(mK) 0,123 0,104 0,0451 0,6628

Latentna toplota kJ/kg 1474,7 1941,8

Radni pritisak barA 8 17,2

Brzina strujanja m/s 0,35 6,57

Pad pritiska kPa 22,102 2,337

Otpori usled zaprljanja mK/kW 0,00053 0,00009Temperatura komprimovanog fuida (C) Srednja temperaturska razlika: 64,17C

Koecijent prolaza toplote: 391,6 W/(mK)

KONSTRUKCIJA APARATA

Meucevni prostor Cevni prostor

Proraunski pritisak bar 9 19

Ispitni pritisak bar 12 25

Proraunska temperatura C 250 350

Materijal izolacije

Debljina izolacije mmMaterijal cevi: CS Broj cevi: 230 U Korak: 24 mm

Materijal omotaa: CS Prenik omotaa: 650 mm Debljina zida: 10 mm

Materijal poklopca: CS Prenik poklopca: 650 mm Debljina zida: 10 mm

Materijal cevne ploe: CS Prenik cevne ploe: 676 mm Debljina cevne ploe: 62 mm

Materijal pregrada: CS Debljina: 5 mm Tip: segmentna

Broj poprenih pregrada: 38 Rastojanje izmeu pregrada: 128 mm Visina okna: 26%

Zaptiva: Vijci: Navrtka:

Dodatak usled korozije Meucevni prostor: 1 mm Cevni prostor: 1 mm

Masa razmenjivaa - praznog: 3680 kg Masa razmenjivaa - punog: 5270 kg

Standard za mehanike proraune: SRPS



8/22/2019 Docs 0189

18/58

Inenjerska praksaT

SPECIFIKACIONI LISTZA DOBOASTI RAZMENJIVA TOPLOTE Strana

2/2OZNAKA APARATA ZM-1

SKICA APARATA

PRIKLJUCI

Oznaka Kom. DN Tok Namena

A 1 125 Ulaz toplijeg fuida

B 1 50 Izlaz toplijeg fuida

C 1 125 Ulaz hladnijeg fuida

D 1 125 Izlaz hladnijeg fuida

NAPOMENE


8/22/2019 Docs 0189

19/58

8/22/2019 Docs 0189

20/58

Pri strujanju uida kroz cevovod dolazi do smanjenjastrujne energije uida zbog savlaivanja otpora na kojenailazi tokom strujanja. Ovo smanjenje strujne energije

se ogleda u disipaciji mehanike energije na toplotu, usledviskoznih svojstava strujnog uida.

Nauka koja prouava vezu izmeu naponskog i deforma-cionog stanja kontinuuma naziva se reologija. Opta reolokazavisnost u cevovodu prikazana je funkcijom

frx rxx c= o^ h (1)

koja se za Njutnovske i nenjutnovske uide moe prika-zati stepenom funkcijom

krx rxn

$x c= o^ h (2)Na slici 1 prikazana je jednaina (2), za sledee sluajeve: ako je n=1, uid je Njutnovski; nenjutnovski uid sa n>1 je dilatantni, a ako je n

8/22/2019 Docs 0189

21/58

1.2 Koecijent trenja pri turbulentnom strujan-ju fuida

Kako se turbulentna strujanja uglavnom ne mogu opisati

teorijski, to se za njihovo denisanje koriste eksperimentalnodobijeni podaci.

Njutnovski uidi

Koecijent trenja pri turbulentnom strujanju Njutnovskihuida zavisi od Rejnoldsovog broja i relativne hrapavosti zidacevi /D. Ovaj koecijent moe se oitati sa Moody-evogdijagrama za Fanning-ov koecijent trenja [5]. Turbulentnideo Moody-evog dijagrama se opisuje Colebrook-ovom

jednainom1

23, 7

2,51log

Ref D f$

$

f= - +; E (17)

Kada je Rejnoldsov broj dosta veliki, drugi sabirak u za-gradi moemo zanemariti, pa tako dobijamo koecijent trenjapri razvijenom turbulentnom strujanju (18)

1

2 3,7logf D$

$

f

=- 8 B (18)Jednaina koja opisuje ceo Moody-ev dijagram jeste

Churchill-ova jednaina [2], a ovde emo je prikazati kaojednaine (19), (20) i (21)

88 1

Ref

A B

12

1.5

12

1

$= ++

`^

jh

; E (19)

2,4577

0,27

1ln

Re

A

D

0,9

16

$

$f

=+`f j p> H (20)

37530

ReB

16

= ` j (21)

Nenjutnovski uidi

Prema [3] koecijent trenja izraunava se premajednainama (11), (22)-(27)

1f ff f8 8

1/8L

T Tr

$aa

= - ++

- -^ h

6 @(22)

64

RefL

pl

= (23)

0,0682

Ref

n1/(1,87 2,39 )

0,5

Tpl

n

$=

$+

-

(24)

1, 79 10 Ref c4 0,414 0,757 ( 5, 24 )

Tr pln n

$ $ $=$ $- + - (25)

1 4

4a =

+D- (26)

Re Repl plcD = - (27)

Vrednost Rejnoldsovog broja na prelazu iz laminarnog uturbulentni reim strujanja se odreuje prema jednaini

2100 875 (1 )Re nplc $= + - (28)

Bingamovi uidi

Koecijent trenja pri strujanju Bingamovih uida seodreuje prema izrazima (29)-(32)

4 ( )f f f 1/Lm Tm m$= + (29)

10Re

f 0,193Ta

=3

(30)

14, 7 1 0, 146a e( 2,9 10 )He5

$= - +$-

-

^ h (31)

1, 740000

Rem = + (32)

Napomena

Prethodno razmatrani Darcy-jev koecijent trenja (f) jeetiri puta vei od Fanning-evog koecijenta trenja (F) koji senajee koristi u inenjerskim proraunima.

/4f F= (33)

1.3 Odreivanje pada pritiska usled trenjaOdreivanje pada pritiska usled trenja, uida koji protie

kroz cev unutranjeg prenika D na deonici duine L, vri seprema jednaini

2

pD

L w2

t $ $$

pt

D = (34)

2 Odreivanje pada pritiska usled lokalnih otpora- Metod 2K

2.1 Gubici energije pri strujanju fuida kroz cevovodPrilikom strujanja uida kroz tinge, zavisno od tipa

tinga moe doi i do promene pravca strujanja uida. Uti-caj trenja se poistoveuje sa trenjem kroz pravu cev, duine

jednake duini tinga, a dodatni pad pritiska se denie naosnovu uticajnih faktora K. Ovaj dodatni pad pritiska ziki

predstavlja smanjenje dinamikog pritiska strujanja uida.

2.2 Odreivanje aktora KPrilikom strujanja uida kroz cevovod srednjom brzinom

w, dinamiki pritisak iznosi

2p

w2d

$t= (35)

pa e visina stuba te tenosti, proporcionalna pritisku biti

2H

gw2

d= (36)

Kada posmatramo koleno pad pritiska e biti posledica

trenja, promene pravca strujanja uida i turbulencije (ako

je strujanje turbulentno). Da bismo odredili ukupan pad pri-tiska, koji je posledica ove disipacije energije, potrebno je

izraunati pad pritiska usled trenja na odgovarajuoj pra-

volinijskoj deonici i pad pritiska usled ostalih uticaja. Ovi

uticaji se daju preko korekcionog faktora K. Visina stuba

tenosti koja je proporcionalna ovom padu pritiska data je

izrazom

H K Hd$D = (37)

Odgovarajui pad pritiska usled lokalnog otpora dat jejednainom

p g Hlok $ $tD D= (38)



8/22/2019 Docs 0189

22/58

FaktorK je bezdimenzioni parametar. On zavisi od Re-jnoldsovog broja i geometrije tinga, a ne zavisi od koeci-jenta trenja, niti geometrije sistema. Ovaj faktor za primenu u2Kmetodu se odreuje prema formuli

10,0254

ReK

KK

D

1$= + +3 c m (39)

Preporueni koecijenti K1 i K za neke tinge dati su utabeli 1.Naredni sluajevi odstupaju od datih u tabeli 1 i za njih se

faktor K odreuje prema formuli (40)

ReK

KK

1= + 3 (40)

VrednostKifaktora pri ulazu u cev:

kada je normalan ulaz u cev imamo K1=160 i

K=0,5; kada je ulaz u cev tipa Broda-Karnoov imamo

K1=160 iK

=1,0

VrednostK1

faktora pri izlazu iz ceviK1=160 iK

=1,0.

VrednostK1 faktora pri postojanju otvora sa prikljucima: K

1je promenljivo;

2, 91 1 1 1K 2 4$ $b b= - -3 ^ ch m

gde je odnos otvora prikljuka i unutranjeg prenikacevi.

Prema [8] faktor K se izraunava za suenje i proirenjeprikazane na slikama 2 i 3 prema jednainama (41), (42), (44),(45), a ukupni pad pritiska prema (43) i (46).

Ako je 45 tada je

0,82

1sin

K 4

2$ $

b

ib

=

-c ^m h(41)

Ako je 45180 tada je

0, 5 1 /2sinK 4

2$ $

b

b i=

-^ ^h h(42)

Promena pritiska daje se formulom

2( 1)

2p

wK

w2 22

1 12

lok

$$

$t tD = - + (43)

Ako je 45 tada je

2, 62

(1 )sin

K 4

2 2$ $

b

ib

=

-c m(44)

Ako je 45180 tada je

1K 4

2 2

bb

=-^ h

(45)

Promena pritiska daje se formulom

2( 1)

2p

wK

w2 22

1 12

lok

$$

$t tD = - + (46)

gde parametarpredstavlja odnos manjeg i veeg prenika.

dd

2

1

b= (47)

Inenjerska praksaT

Suenje cevovodaSlika 2.

Proirenje cevovodaSlika 3.

Tabela 1. Parametri za 2K metod

Tip tinga Opis K1

K

Kolena 90 Standardno(R/D=1), sa navojem 800 0,4

Standardno(R/D=1), sa prirubnicom/zavaren

800 0,25

Dugi radijus(R/D=1,5), svi tipovi 800 0,20

Segmentno, 1 segment, ugao 90 1000 1,15

Segmentno, 2 segmenta, ugao 45 800 0,35

Segmentno, 3 segmenta, ugao 30 800 0,30

Segmentno, 4 segmenta, ugao 22,5 800 0,27

Segmentno, 5 segmenata, ugao 18 800 0,25

Kolena 45 Standardno(R/D=1), svi tipovi 500 0,20

Dugi radijus(R/D=1,5), svi tipovi 500 0,15

Segmentno, 1 segment, ugao 45 500 0,25

Segmentno, 2 segmenta, ugao 22,5 500 0,15

Kolena 180 Standardno(R/D=1), sa navojem 1000 0,60

Standardno(R/D=1), sa prirubnicom/zavaren

1000 0,35

Standardno(R/D=1,5), svi tipovi 1000 0,30

T-ravekoriene kao koleno

Standardni, sa navojem 500 0,70

Dugi radijus, sa navojem 800 0,40

Standardni, sa prirubnicom ili zavaren 800 0,80

Direktno zavarena rava 1000 1,00

Prolaz kroz glavni tokT-rave

Sa navojem 200 0,10

Sa prirubnicom ili zavaren 1500 0,50

Direktno zavarena rava 100 0,00

Ventilipregradni, kuglasti

Bez promene veliine preseka, =1,0 300 0,10

Sa promenom veliine preseka, =0,9 500 0,15

Sa promenom veliine preseka, =0,8 1000 0,25

Ravni zaporni ventil Standardni 1500 4,00

Ravni zaporni ventil Ugaoni ili Y-tip 1000 2,00

Sa dijaragmom Pregradni tip 1000 2,00

Leptir 800 0,25

Nepovratni Podiui 2000 10,00

Sa klapnom1500 1,5

Sa sputajuim diskom 1000 0,5


8/22/2019 Docs 0189

23/58

2.3 Zavisnost K od Rejnoldsovog broja i dimen-zija tinga

Teorijski, faktor K treba da bude isti za sve tinge slinegeometrije, meutim, za isti tip tinga, K je vee za tingemanjih dimenzija. Ova pojava je uslovljena veom osetljivouna trenje i naglijim promenama pravca strujanja pri strujanju

kroz cevovode manjih prenika. U (39) je ova osetljivost pri-kazana razlomkom 1 / D, kojim se uzima u obzir promenaunutranjeg prenika tinga.

Kada je Rejnoldsov broj dovoljno veliki faktor K ne zavisiod njegovog intenziteta, meutim smanjenjem Rejnoldsovogbroja dolazi do porasta K faktora, i to kada je Rejnodsov brojmanji od 100, tada je vrednost faktora K obrnuto proporciona-lna vrednosti Rejnoldsovog broja.

Oznakea [/], parametar;A [/], parametar;B [/], parametar;D [m] , unutranji prenik cevi;F[/], Fanning-ov koecijent trenja;f[/], Darcy-ev koecijent trenja;f

L[/], koecijent trenja pri laminarnom strujanju;

fT[/], koecijent trenja pri turbulentnom strujanju;

fTr

[/], koecijent trenja u prelaznom reimu;g[m/s], gravitaciono ubrzanje;L [m], duina cevi;m, koecijent proporcionalnosti, koji predstavlja

dinamiku viskoznost uida u izrazima koji se odnose nanenjutnovske uide, dok je u izrazima za izraunavanje koe-cijenta trenja pri strujanju Bingamovih uida bezdimenzioniparametar;

n [/], eksponent u izrazu za napon nenjutnovskih uida;He [/], Hedstrom-ov broj;Re [/], Reynolds-ov broj;Re

pl[/], Reynolds-ov broj nenjutnovskih uida;

Replc

[/], Reynolds-ov broj nenjutnovskih uida na prelazus laminarnog na turbulentno strujanje;

Re

[/], Reynolds-ov broj Bingamovih uida;p [Pa], pritisak;

[ / ]m m s3o , zapreminski protok;

rv, vektor poloaja uidnog delia u odnosu na centar cevi;R [m], poluprenik cevi;

w [m/s], srednja brzina strujanja uida kroz cev; [/], bezdimenzioni parametar;

[ ]s1

rxc-

o , brzina deformacije;

[/], hrapavost zida; [Pas], koecijent dinamike viskoznosti;

[Pas], koecijent dinamike viskoznosti Bingamovog

uida; [kg/m], gustina uida;

g[N/m], granini napon nakon kojeg Bingamov uid

poinje da tee, tj. napon teenja;

rx[N/m], smiui napon u pravcu ose h upravan na ravanu kojoj lei vektor poloaja rv;

w[N/m], smiui napon na zidu cevi;

P[Pa], promena generalisanog pritiska;p [Pa], pad pritiska uida u pokretu;p

t[Pa], pad pritiska usled trenja;

plok

[Pa], pad pritiska usled lokalnih otpora;H

d[m], visina stuba tenosti proporcionalna dinamikom

pritisku;H [m], promena visine stuba tenosti, proporcionalne

promeni pritiska;K,K

1,K

bezdimenzioni parametri;

Literatura[1] Darby R.,Take the Mystery Out of Non-Newtonian Flu-ids, Chem. Eng., March 2001.[2] Churchil S. W.,Friction Factor Equation Spans all Flu-id-Flow Regimes, Chem. Eng., November 1997.[3] Darby R., Chang H. D.,A Generalized Correlation for Fric-tion Loss in Drag-reducing Polymer Solutions, AIChE J., 30, 1984.[4] Darby R., Chang H. D., A Friction Factor Equation forBingham Plastics, Slurries and uspensions for all Fluid FlowRegimes, Chem. Eng., December, 1981.[5] Darby R.,Fluid Mechanics for Chemical Engineers, Vol.2, Marcel Dekker, New York, 2001.[6] Anuar I., Bachok N.,Power-law Fluid Flaw on a MovingWall, European Journal of Scientic Research, vol. 34, no.1,pp.55-60, 2009[7] Hooper W.,The Two-K Method Predicts Heat Losses inPipe Fittings, Chem. Eng., August, 1981.[8] Datta A., Process Engineering and Design Using Visual

Basic, Taylor & Francis Group, New York, 2008.


Aleksandar Tomovi, Student prvegodine Master akademskih studija naMainskom fakultetu Univerziteta u Beo-gradu, Odsek Procesna tehnika i zatitaivotne sredine.Telefon: 061-1508460e-mail: [email protected]

Milica M. Lazovi, student prve godine

Master akademskih studija na Mainskomfakultetu Univerziteta u Beogradu, OdsekProcesna tehnika i zatita ivotne sredine.Telefon: 064-3570528e-mail: [email protected]

Marko M. Malovi, Messer TehnogasAD, Beograd, Banjiki put 62, Telefon:061-1446720 e-mail: [email protected]

Diplomirao je na Mainskom fakultetuUniverziteta u Beogradu 2010. godine naOdseku za procesnu tehniku.Od decembra 2010. zaposlen je u preduzeu

Autori

Messer Tehnogas AD gde je angaovan na poslovima pro-

jektovanja procesnih postrojenja. Radio je na izradi vietehnikih dokumentacija i projekata.


8/22/2019 Docs 0189

24/58

Gorive materije predstavljaju supstance koje sagorevan-

jem oslobaaju odreenu koliinu toplote [1]. Optapodela fosilnih goriva data je u tabeli 1.

Pored opte podele, goriva se mogu razvrstati [1]: prema postojanosti na toplotu (toplo-postojana i toplo-

nepostojana),

prema karakteru korienja (energetska i tehnoloka), prema zapaljivosti (samozapaljiva i samonezapaljiva),

prema primeni.

Odabir i nain na koji se razliite vrste goriva sagorev-

aju u gorionicima/loitima predstavlja veoma kompleksnu

problematiku. Veina postojeih jedinica ima ogranienu

eksibilnost u pogledu sagorevanja alternativnih goriva.

Odabir novih jedinica u kojima se odvija sagorevanje gori-

va vri se na taj nain da su investicioni trokovi minimal-

ni, pri emu se mora voditi rauna da se odabrana jedinica

bez znaajnih potekoa moe koristiti i za sagorevanje

druge vrste goriva (uz blizak ili jednak stepen iskorienja

goriva).

Prirodni gasPrirodni gas je tradicionalno najatraktivnije gorivo za

sagorevanje zbog relativno lakog rukovanja opremom i

gasnim instalacijama i jednostavnog izbora opreme za

spreavanje zagaenja. Nepovoljnost se ogleda u stal-

nom rastu cena gasa, nepostojanja adekvatnih zaliha ovog

goriva, kao i zbog manje ekasnosti ureaja koji sagore-

vaju gas u odnosu na ureaje koji sagorevaju druge tipove

goriva (posebno tena goriva). Vea ekasnost pri sagore-

vanju tenog goriva postie se zbog energije zraenja pla-

mena. Kada se sagorevaju tena goriva, plamen ima uto

crvenu boju, i on zrai zbog prisustva vrstih estica ai

u oblasti gde se nalazi plamen, dok u sluaju sagorevanja

gasovitog goriva (pre svega se misli na prirodni gas) nije

takav sluaj. Plamen je transparentan i ne predaje toliku

koliinu toplote zraenjem kao to je to sluaj sa sagorev-

anjem tenih goriva. Tako, na primer, pri sagorevanju gasa

potrebna je vea povrina za predaju koliine toplote sa

dimnih gasova na radni medijum u kotlu, odakle sledi da

je ekasnost pri sagorevanju gasa nia od ekasnosti pri

sagorevanju tenog goriva. Kao posledica toga, javljaju se

i vie temperature dimnih gasova na izlazu iz kotla, to za

posledicu ima vei gubitak sa dimnim gasovima. Onoto je prednost prirodnog gasa u odnosu na tena goriva,

pogotovu na goriva koja se klasikuju kao srednje teka i

teka lo ulja jeste mogunost snienja temperature dim-

nog gasa i ispod 100C, te korienje latentne toplote pri

kondenzaciji vodene pare iz dimnog gasa, to nije sluaj

kod tenog goriva, pogotovu goriva koje ima visok sadraj

sumpora. U tim sluajevima, u zavisnosti od toga koliki

je maseni udeo sumpora u polaznom gorivu, denie se

minimalna temperatura dimnog gasa, to je uslov za

spreavanje pojave niskotemperaturske korozije u dimnim

kanalima kotla/loita.

Tena goriva natnog poreklaSaglasno Pravilniku o tehnikim i drugim zahtevima za

tena goriva naftnog porekla (Slubeni glasnik RS 36/09)

propisuju se tehniki i drugi zahtevi koje moraju ispunjavati

tena goriva naftnog porekla koja se koriste kao goriva za

motore sa unutranjim sagorevanjem i kao energetska goriva

koja se stavljaju u promet na trite Republike Srbije, kao

i nain ocenjivanja i usaglaenosti tenih goriva. U okviru

ovog lanka, poseban akcenat e biti stavljen na klasikaciju

i karakteristike ulja za loenje.

Uopteno posmatrano, tena goriva klasikovana premasrpskom standardu SRPS ISO 8216-0, klasa F mogu biti [2]:

bezolovni motorni benzini:

EVRO BMB 98, EVRO Premium BMB 95, BMB 98, Premium BMB 95;

(izrazi i standardi koji se odnose na bezolovne benzineutvreni su standardom SRPS EN 228);

avionski benzini:

avionski benzin AB 80/87, avionski benzin AB 100/130 i

avionski benzin AB 100 LL;

Analiza primene razliitih vrsta osilnih goriva ukotlovskim loitima

Mirjana Stameni, Novica Paunovi

Inenjerska praksaT

Tabela 1. Opta podela goriva [1]

Premaagregatnom

stanju

Prema stepenu prerade

PRIRODNA GORIVA PRERAENA GORIVA

vrsto

drvo, treset,ugljevi (lignit, mrki, kameni,antracit), gorivi kriljci, uljani

pesak

drveni ugalj, briketi, polu-koks, koks i dr.

Teno natabenzin, petroleum, dizel-motorsko gorivo, mazut,

alkoholi ter i dr.

Gasovito prirodni zemni gasranerijski, destilacioni,

generatorski, biogas i dr.


8/22/2019 Docs 0189

25/58

goriva za mlazne motore:

gorivo za mlazne motore tip GM-1 i gorivo za mlazne motore tip JET A-1;

goriva za dizel motore:

EVRO dizel, dizel D2,

dizel D2S, dizel D1E;

(izrazi i pojmovi koji se odnose na dizel gorivo utvreni sustandardom SRPS EN 590);

ulja za loenje:

ulje za loenje ekstra lako EVRO EL, ulje za loenje ekstra lako EL, ulje za loenje srednje EVRO S, ulje za loenje srednje S, ulje za loenje nisko supmorno gorivo specijalno

NSG i

ulje za loenje teko T.

Ulja za loenje ekstra laka (EVRO EL i EL) su desti-

latna goriva, koja moraju biti obojena postojanom bojom i

moraju da sadre indikator, a namenjena su za gorionike sa

isparavanjem, kao i za sve gorionike koji rade sa uljem pod

pritiskom, bez mogunosti predgrevanja goriva.

Ulja za loenje srednja (EVRO S i S) su ostatna goriva

koja se koriste kao goriva u industriji, poljoprivredi i za en-

ergetske jedinice, i to za one sisteme gde proizvoa gorion-ika zahteva ovo gorivo. Za transport, skladitenje i primenu

ovih goriva potrebno je predgrevanje.

Ulje za loenje nisko sumporno gorivo specijalno NSG

je meano ostatno i destilatno gorivo, koje se mora predgre-

vati prilikom transporta, skladitenja i upotrebe, a namen-

jeno je za potrebe u metalurgiji i za sve industrijske pogone

gde se zahteva nizak sadraj sumpora.

Ulje za loenje teko T je ostatno gorivo koje se koristi

kao gorivo za industrijske pei i velike energetske jedinice.

Za transport, skladitenje i primenu ovog goriva potrebno je

predgrevanje.

Ulja za loenje: ekstra lako EVRO EL, srednje EVRO Si nisko sumporno gorivo-specijalno NSG prema Pravilniku

moraju da zadovolje kriterijume prikazane u tabeli 2.


Tabela 2. Kriterijumi koje moraju zadovoljiti ulja za loenje EVRO EL, EVRO S i ulje NSG [2]

Karakteristika Jedinica EVRO EL EVRO S NSG-S Metode

Gustina na 15C, najvie kg/m 870,0 upisuje se upisuje se SRPS EN ISO 3675

Sadraj sumpora, najvie %mas 0,10 1,00 1,00 SRPS EN ISO 8754

Taka paljenja, najmanje C 55 80 90 SRPS ISO 2719

Viskoznost, najvie20C

vrsto2,5-6

SRPS ISO 3104/ASTM D 445100C 10-35 10-35

Viskoznost na drugoj temperaturi * mm/s upisuje se upisuje se upisuje se SRPS ISO 3104/ASTM D 445

Taka teenja, najvie C -9/0** 45 SRPS ISO 3016

Destilacija 90% (V/V), najvie C 370 SRPS EN ISO 3405

Boja oran Vizuelno

Indikator (Solvent Yellow 124), najmanje mg/l 15 SRPS B.H8.065

Voda i talog, najvie %vol 0,15 1,00 1,00 SRPS B.H8.150

Pepeo, najvie %mas 0,02 0,20 0,15 SRPS EN ISO 6245

Ugljenini ostatak, najvie %mas 0,30*** 10,00 8,00SRPS B.H8.051/ SRPS ISO

10370

Donja toplotna vrednost, najmanje MJ/kg 42,00 40,00 40,50ASTM D/4868/ raunski

prema ormuli iz Na-pomene 1

*Navodi se u Izvetaju o ispitivanju.

**Zimski kvalitet (1. septembar 31. mart) / letnji period (1. april 31. avgust).

***Odnosi se na 10% ostatka destilacije.

Napomena 1:

52,921000

11,930, 29 ( )H

DS

15

U ~#

#= - -

Gde je:D

15- gustina na 15C u kg/m, (S)- sadraj sumpora u % (m/m), H

U- donja toplotna vrednost u MJ/kg.


8/22/2019 Docs 0189

26/58

Ulja za loenje navedena u tabeli 2 ne smeju da sadrevie od 0,5 mg/kg polihlorovanih bifenila.

Ulja za loenje: ekstra lako EL, srednje S i teko T premaPravilniku moraju da zadovolje kriterijume prikazane u tabeli3.

Ulja za loenje iz tabele prema vaeem Pravilniku na

domae trite mogu se staviti samo iz domae proizvodnje ito do 31. decembra 2012. godine.Glavna prednost primene lakog ulja u odnosu na sredn-

je teko i teko ulje za loenje je lake rukovanje budui danema potrebe za zagrevanjem goriva radi transporta i kontro-lom temperature radi podeavanja vrednosti viskoznosti takoda se ulje moe dovoljno dobro raspriti u struji vazduha zasagorevanje. Meutim, na tritu naftnih derivata velika je ra-zlika u ceni izmeu lakih i tekih ulja.

Osnovna svojstva lo ulja koja determiniu nain njihoveprimene su sledea:

1. Viskoznost oznaava potrebno vreme izraeno usekundama za koje zapremina od 60 cm3 ulja pro-

tekne kroz otvor standardne veliine pri denisanoj

temperaturi. U Sjedinjenim amerikim dravama

obino je odreen Sajboltovim viskozimetrom, koji

postoji u Universal i Furol varijantama. Razlika

izmeu njih je veliina otvora i nivo temperature

uzorka. Stoga, kada se navodi viskoznost lo ulja,

moraju se navesti tip instrumenta i temperatura.

Universal ima najmanje otvore i koristi se za lakaulja.

2. Taka paljenja predstavlja temperaturu pri kojoj se

pare ulja pale pomou eksternog toplotnog izvora

(spoljanji plamen); kako se zagrevanje nastavlja

iznad ove take, dolazi do kontinualnog stvaranja

para ulja, ime se obezbeuje kontinualan proces

sagorevanja. Taka paljenja takoe ukazuje na maksi-

malnu temperaturu pri kojoj je mogue bezbedno ru-

kovanje instalacijom. Destilovana ulja imaju take

paljenja od 55 80 C; najnie take paljenja teih

ulja su od 90 C.

3. Taka stinjavanja ili taka teenja je najnia tem-peratura pri kojoj ulje tee pri standardnim us-

Inenjerska praksaT

Tabela 3. Kriterijumi koje moraju zadovoljiti ulja za loenje EL, S i T [2]Karakteristika Jedinica EVRO EL EVRO S NSG-S Metode

Gustina na 15C, najvie kg/m 870,0 upisuje se upisuje se SRPS EN ISO 3675

Sadraj sumpora, najvie %mas 1,00 3,00 4,00 SRPS EN ISO 8754

Taka paljenja, najmanje C 55 80 100 SRPS ISO 2719

Viskoznost, najvie20C

vrsto2,5-6

SRPS ISO 3104/ASTM D 445100C 10-35 35-63

Viskoznost na drugoj temperaturi * mm/s upisuje se upisuje se upisuje se SRPS ISO 3104/ASTM D 445

Taka teenja, najvie C -9/0** 45 SRPS ISO 3016

Destilacija 90% (V/V), najvie C 370 SRPS EN ISO 3405

Boja crvena Vizuelno

Indikator, najmanje mg/l 15 SRPS B.H8.065

Voda i talog, najvie %vol 0,15 1,00 1,50 SRPS B.H8.150

Pepeo, najvie %mas 0,02 0,20 0,20 SRPS ISO EN 6245

Ugljenini ostatak, najvie %mas 0,30*** 12,00 15,00SRPS B.H8.051/SRPS ISO

10370

Donja toplotna vrednost, najmanje MJ/kg 42,00 40,00 39,00 ASTM D 4868/ raunski pre-ma ormuli iz Napomene1

*Navodi se u Izvetaju o ispitivanju.

**Zimski kvalitet (1. septembar 31. mart) / letnji period (1. april 31. avgust).

***Odnosi se na 10% ostatka destilacije.

Napomena 1:

52,921000

11,930, 29 ( )H

DS

15

U ~#

#= - -

Gde je:D

15- gustina na 15C u kg/m, (S)- sadraj sumpora u % (m/m), H

U- donja toplotna vrednost u MJ/kg.


8/22/2019 Docs 0189

27/58

lovima, i priblino je 2 do 3 C iznad temperature

ovravanja. Poznavanje take teenja je neophod-

no radi denisanja kapaciteta grejaa za zagrevanje

rezervoara za skladitenje ovog goriva, temperature

koje se moraju odravati u instalaciji, kao i potre-

ba za korienjem razliitih vrsta aditiva kojima se

utie na sniavanje take teenja. U zavisnosti od

godinjeg doba, taka teenja je za ekstra laka lo

ulja -9C, dok je ova vrednost u letnjem periodu 0

C. Za srednje teka lo ulja ova vrednost iznosi 45

C.

UgaljIzbor uglja kao goriva podrazumeva vee kapitalne inves-

ticije, zbog potrebe za opremom za manipulaciju, pripremuuglja (drobljenje, transport, mlevenje i td.) i skladitenje, ru-

kovanje i uvanje pepela, opremu za preiavanje dimnoggasa i odravanje opreme. Operativne utede sa trenutnim ce-nama uglja u odnosu na tena ili gasovita goriva su znaajne.

Jedina mana pri korienju uglja su znaajno vee investicijekoje su potrebne za opremu za manipulisanje ugljem.Kod kotlovskih postrojenja koja sagorevaju ugalj, stepen

ekasnosti je nii zbog postojanja dodatnih gubitaka (usledmehanike i hemijske nepotpunosti sagorevanja, propadan-

ja goriva kroz reetku, leteeg pepela i nesagorelih esticau pepelu, visoke temperature dimnih gasova, zraenja krozozid kotla kada se ugalj koristi kao gorivo predaja toplotezraenjem je izraeno).

Parna kotlovska postrojenja koja sagorevaju ugalj trpeznaajnije gubitke zbog nemogunosti da se sagori svodostupno gorivo. Nesagorelo gorivo je preostali ugljenik u

leteem pepelu kao to je to primer kod loita kod kojih seugalj sagoreva u spraenom stanju.

Gubici usled nesagorelog ugljenika kod kotlovskih loitakod kojih se sagoreva ugalj u spraenom stanju najee su

posledica sledeih pojava:1. odstupanje sirovinskog sastava ulaznog goriva u

odnosu na projektovane parametre;2. pogoranje u radu gorionika usled oteenja poje-

dinih delova gorionika;3. poveana uestanost duvanja ai radi ienja

povrina za prenos koliine toplote;

4. poveana aavost dimnog gasa;5. neujednaenost plamena koja se karakterie jarko

obojenim plamenom sa jedne strane, odnosno izrazitotamnim delom na drugoj strani;

6. postojanje ugljen-monoksida u dimnom gasu(utvreno merenjima pomou gasnog analizatora);

7. esta pojava crnog dima u zoni sagorevanja;8. loe odravanje unutranjih kritinih delova mlinova

i ureaja za klasikaciju;9. uestalo taloenje spraenog uglja na zidovima cevi

kojima se dovodi spraeni ugalj do gorionika;10. esta podeavanja odnosa ugalj/vazduh u primarnim i

sekundarnim vazdunim registrima.

Da bi se smanjili gubici usled nesagorelog ugljenika i/

ili gubici usled neadekvatnih uslova sagorevanja koji se pre

svega odlikuju visokom vrednou vika vazduha sprovodese sledee mere:

1. poboljanje rada mlinova radi odravanja nivoa ikvaliteta mlevenja uglja;

2. uvoenje sistema za upravljanje radom gorionikakako bi se obezbedio stabilan i optimalan rad ovihureaja;

3. uvoenje novih savremenih sistema za doprem-anje uglja (hranilice) kako bi se obezbedio stabilanrad i dobar odziv prilikom znaajnijih promena uoptereenju kotlovskih jedinica;

4. kalibracija ureaja za merenje protoka vazduha, kaoi ostalih mernih instrumenata koji bi trebalo da obez-

bede optimalan odnos gorivo/vazduh i brzine na izla-zu iz gorionika;

5. uvoenje dodatnih kola ili prolisanih lopatica nadovodu sekundarnog vazduha kako bi se osiguralaravnomerna raspodela i adekvatno meanje goriva i

vazduha na svakom od goronika;6. redovno odravanje i zamena oteenih ili istroenih

delova gorionika;7. uvoenje novih jedinica za prosejavanje usitnjenog

uglja kako bi se do gorionika doveo ugalj zahtevanegranulacije;

8. rekonstrukcija sistema za dovoenje meavine ugalj/primarni vazduh do gorionika kako bi se spreilanepoeljna pojava taloenja uglja na zidovima ovihvodova to dovodi do pojave zaepljenja vodova;

9. povienje temperature meavine vazduh/ugalj na izla-zu iz mlinova kako bi se postiglo dobro paljenje beznepoeljne pojave koksiranja;

10. ienje naslaga na pojedinim delovima gorionika.

Nomogram prikazan na slici 1 moe se upotrebiti zaprocenu kako smanjenje nesagorelog ugljenika utie na e-kasnost i utede kod kotlovskih postrojenja koja u svojim

loitima sagorevaju spraeni ugalj.

Primer: U loitu parnog kotla moe da sagoreva 65,77t/h spraenog uglja, to odgovara maksimalnom optereenju

kotla. Proseno optereenje kotla iznosi 56,7 t/h. Merenjimaje utvreno da maseni udeo gorivih komponenti u pepeluiznosi 40%. Ukupno 5% gorivih komponenti iz pepela semoe iskoristiti. Postrojenje radi 8500 h/god. Maksimalni ka-

pacitet kotla je 43,93 MW, dok u radnim uslovima kotao radipri optereanju od 37,78 MW. Prosena cena goriva iznosi$1,42 po GJ.

Analiza: Na dijagramu A u okviru nomograma prikaza-nog na slici 1, maseni udeo izraen u % koji je dobijen naosnovu merenja prikazan je na horizontalnoj osi. Krive naovom dijagramu prikazuju mogue poboljanje u odnosu

na procenat nesagorelog ugljenika u pepelu. Povlaenjemhorizontalne linije do prave na dijagramu B koja predstavlja



8/22/2019 Docs 0189

28/58

nominalni kapacitet kotlovskog postrojenja dobija se takakoja predstavlja poetak vertikalne linije koja se povlai kadijagramu C do preseka sa linijom koja predstavlja jedininucenu goriva.

Da bi se izraunale godinje utede u gorivu, potreban jekorekcioni faktor (CF) koji uzima u obzir stvarni kapacitetkotla i vreme njegovog rada:

Stvarna uteda izraena u novcu iznosi:

S=Sdij

CF

gde je:CF korekcioni faktor:

Sdij

vrednost ostvarenih uteda oitanih sa dijagama,S ostvarive realne utede na osnovu realnog angaovanja

postrojenja

Tako se uteda za ovaj primer moe sraunati:

S=210,000$/god37,78/43,938500/8760=175,240$/god

Napomena: Ukoliko se toplotna snaga kotlovske jediniceili srednja cena goriva ne nalaze u granicama dijagrama,

upotrebiti polovinu pojedinanih vrednosti i duplirati utededobijene sa dijagrama C.

Literatura:[1] Radovanovi, M.: Goriva, Mainski fakultet, Beograd,1994.[2] Pravilnik o tehnikim i drugim zahtevima za tena gorivanaftnog porekla, Slubeni glasnik RS, broj 36/09[3] DAquino, R.,L.:Fuel seleciton considerations, ChemicalEngineering, No. 7, 2007.

Inenjerska praksaT

Nomogram za denisanje uteda nagodinjem nivou smanjenjem gubitaka

usled nesagorelog ugljenika u pepelu [3]

Slika 1.

8760

CFprojektovana toplotna snaga

prose an toplotni izlaz stvarno vreme rada$=

Autori

Novica Paunovi, Mainski fakultet Uni-v

Docs 0189

Documents

Transcript of Docs 0189