Izolacja cieplna urządzeń energetycznych, a straty ciepła w piecu fluidalnym przeznaczonym do spalania komunalnych osadów ściekowych

• Autorzy: Cichowicz, Robert , Wiśniewski, Jacek

Warianty tytułu

EN

Thermal Insulation of Energy Equipment and Heat Losses in a Fluidized Bed Furnace Designed for Combustion of Municipal Sewage Sludge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Izolacje wewnętrzne i zewnętrzne są stosowane w celu zmniejszenia oddziaływania procesów wymiany ciepła od urządzeń energetycznych do otoczenia, a także, aby zmniejszyć ich straty oraz zwiększyć wydajność urządzenia. Przemysłowe urządzenia wysokotemperaturowe, do których należą piece fluidalne, nie zawsze muszą mieć izolację zewnętrzną. W przedstawionych rozważaniach pominięto bardzo ważną sprawę związaną z BHP, natomiast skupiono się na problemie powstawania strat ciepła i ich wykorzystaniu. Jest to szczególnie istotne, ponieważ znajomość zasad wymiany ciepła pozwala na polepszenie warunków tego procesu, zmniejszenie start oraz na zwiększenie wydajności powierzchni grzejnych i zachowanie odpowiednich kształtów tych powierzchni. Ważnym elementem jest także wykorzystanie powstających strat ciepła do innych celów, które mogą wpłynąć na racjonalną gospodarkę ciepłem w halach przemysłowych. Przykładem takiej racjonalnej gospodarki ciepłem, może być właśnie piec fluidalny przeznaczony do spalania komunalnych osadów ściekowych. W takim przypadku ogniotrwała wymurówka stanowi izolację pomiędzy komorą spalania, a otoczeniem. Natomiast wpływ procesów wymiany ciepła, m.in. strat ciepła jest zauważalny przez zwiększoną temperaturę w otoczeniu pieca. W takiej sytuacji pojawiają się następujące pytania: czy dodatkowa izolacja zewnętrzna jest potrzebna, czy eksploatacja takiego urządzenia będzie możliwa i łatwiejsza, czy straty ciepła będzie można wykorzystać? Są to tezy, na które autorzy spróbują odpowiedzieć w niniejszym artykule. Przeprowadzone badania pozwalają na stwierdzenie, że straty ciepła są wywołane jego przenikaniem, że izolacja nie jest koniecznie potrzebna w eksploatacji tego typu urządzeń, a różnice temperatury można wykorzystać do zwiększenia komfortu cieplnego pomieszczeń przemysłowych.

EN

Internal and external insulations are used to reduce the impact of heat transfer processes from power equipment to the environment, and to reduce heat loss and increase equipment efficiency. Industrial high-temperature equipment, which includes fluidized bed furnaces, does not always need to have external insulation. In the presented considerations, a very important issue related to health and safety was omitted, while the focus was on the problem of heat loss generation and its utilization. It is particularly important because the knowledge of the principles of heat exchange allows for improving the conditions of this process, reducing the start and increasing the efficiency of heating surfaces and maintaining the appropriate shapes of these surfaces. An important element is also the use of the arising heat losses for other purposes, which may influence rational heat management in industrial halls. An example of such rational heat management may be a fluidized bed furnace intended for burning communal sewage sludge. In such a case the refractory lining constitutes the insulation between the combustion chamber and the surroundings. On the other hand, the influence of heat exchange processes, among others heat losses, is noticeable by increased temperature in the furnace surroundings. In such a situation the following questions arise: is additional external insulation necessary, will it be possible and easier to operate such a device, will the heat loss be usable? These are the theses that the authors will try to answer in the following article. The conducted research allows us to conclude that heat losses are caused by its penetration, that insulation is not necessarily needed in the operation of this type of equipment, and temperature differences can be used to increase thermal comfort of industrial rooms.

Słowa kluczowe

PL

ciepło; straty; piec; spalanie; izolacja

EN

heat; losses; furnace; combustible; insulation

• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2022
• Tom: T. 53, nr 6
• Strony: 10--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Cichowicz, Robert

• Politechnika Łódzka, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych,

autor

Wiśniewski, Jacek

• Zakład Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. w Łodzi, Oddział Grupowa Oczyszczalnia Ścieków w Łodzi,

Bibliografia

• [1] Raiβ W. opracowanie Protz H. 1973. „Ogrzewanie i klimatyzacja”. Arkady. Warszawa.
• [2] Kieloch M., Halusiak B. 2007. „Wpływ eksploatacji pieców grzewczych na zużycie ciepła”. Częstochowa.
• [3] Pooran Singh Dhakar. 2018. „A Review Study on Minimization of Heat Losses in Induction Furnace Research” DOI: 10.13140/RG.2.2.29789.15843
• [4] Gołdasz A. i in. 2015. „Wpływ konstrukcji ścian na straty ciepła w piecach komorowych” Article in Hutnik-Wiadomości Hutnicze, DOI: 10.15199/24.2015.4.9.
• [5] Gołdasz A., Telejko T., Rywotycki M., Szajding A. 2012. „The influence of radiation model on the distribution of heat flux in the pusher furnace, Archives of Metallurgy and Materials”, 57, 2012,1143-1149.
• [6] Senkara T. 1980. „Obliczenia cieplne pieców grzewczych w hutnictwie”, Katowice, Wyd. Śląsk.
• [7] Malinowski Z., Rywotycki M. 2008. „Modelowanie nagrzewania pasma w piecach pokrocznych”, Hutnik Wiadomości Hutnicze, 10, 601-604.
• [8] 2018/C124/01 z dn. 09.04.2018 r. rocznik 61, Zawiadomienie Komisji dotyczące wytycznych technicznych w sprawie klasyfikacji odpadów., Ustawa o odpadach 2012, Rozporządzenie Ministra Klimatu w sprawie katalogu odpadów 2020.
• [9] Wiśniewski J. 2019. „Non-catalytic autoreduction of nitrogen oxides during combustion of municipal sewage sludge” (Niekatalityczna autoredukcja tlenków azotu podczas spalania komunalnych osadów ściekowych).
• [10] Cichowicz R., Wiśniewski J. Impact of Pandemic COVID-19 on Air Quality at a Combustion Plant and Adjacent Areas Sustainability 2022, 14(5), 2594; https://doi.org/10.3390/su14052594
• [11] Dokumentacja Techniczno-Ruchowa oraz powykonawcza Zakładu Wodociągów i Kanalizacji w Łodzi Oddział Grupowa Oczyszczalnia Ścieków.
• [12] https://www.flir.eu/browse/professional-tools/thermography-cameras/

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2022.6.2