1. Diagrama I-t
1
2
I
t
λ
λ ↑
I2
λ2
t2
I1
t1
λ1
( ) ( )[ ] W,, 222111 tItImQ λλ −= &&

2. Utilitatea diagramei
Gaze de ardere
Agent care se va incalzi
( )111 ,, tIm λ&
( )222 ,, tIm λ&
intrareagent t,m&
iesireagent t,m&
( ) ( )[ ]
( )intrareiesireagent
222111
ttcmQ
Wt,?It,?ImQ
−=
−=
&&
&&

3. Instalatii de cazane de abur
• Producerea aburului sau apei calde în scopuri
energetice, tehnologice, de încalzire sau mixte, se
realizeaza în cazane (CAF sau generatoare de abur).
• Procesul de obtinere a aburului sau a apei calde se
realizeaza prin doua transformari energetice :
• Energia chimica a combustibilului se transforma în caldura în
procesul de ardere, rezultând gaze de ardere cu temperatura
ridicata.
• Procesul de încalzire si vaporizare a apei în cazan se desfasoara
la presiune constanta.
• În cazanele de apa fierbinte (CAF) apa este încalzita
la 95-150, la o presiune care exclude fierberea ei.
• În cazanele de abur caldura se transmite de la gazele
de ardere la suprafetele schimbatoare de caldura prin
radiatie si prin convectie.

4. Parti componente
• Întregul complex de utilaje, echipamente folosite
pentru obtinerea aburului, se numeste instalatie de
cazan.
• Spatial inchis in care are loc arderea combustibilului
se numeste focar.
• Un cazan de abur are urmatoarele elemente:
– focar
– supraîncalzitor
– preîncalzitorul de apa
– preîncalzitorul de aer
– tambur
– vaporizator
– economizor
– sistemul de alimentare cu combustibil

5. Elemente principale
Elementele principale ale unei inst.de cazan
cenusa
Zgura si
preparare
combustibil
9
2
1
6
7
4
5
apa deApa de
alimentare

6. Circuite
Pre-
incalzitor
aer
Focar Sistem
fierbator
Supra-
incalzitor
Economi-
zator

7. Parametri principali
• debitul nominal, care este debitul de abur pe care
cazanul trebuie sa-l asigure, la temperatura si
presiunea nominala a aburului;
• debitul minim reglat, care reprezinta debitul minim
de abur;
• debitul minim este debitul minim continuu de abur
pe care trebuie sa-l asigure cazanul la presiune
nominala;
• presiunea nominala pn este presiunea aburului la
iesirea din robinetul principal al cazanului;
• presiunea maxima pmax, este presiunea maxima
admisa a aburului în cazan;
• temperatura nominala este temperatura aburului la
iesirea din robinetul principal al cazanului;

8. Parametri principali
• temperatura de alimentare este temperatura apei de
alimentare la intrarea în cazan;
• randamentul cazanului reprezinta raportul dintre
caldura preluata de apa si abur în cazan si caldura
provenita din arderea combustibilului;
• suprafata de încalzire a cazanului este suprafata
masurata pe partea gazelor de ardere;
• debitul specific de abur reprezinta raportul dintre
debitul de abur al cazanului si suprafata lui de
încalzire;

9. Focar
• Partea din instalatia de cazan in care are loc arderea
combustibilului este denumita focar.
• O marime caracteristica a focarului este încarcarea
termica [kW/m3]:
• Debitul de combustibil;
• puterea calorica inferioara a combustibilului,
• volumul focarului;
f
ic
f
V
Hm
q
∗
=
&

10. Focarele
• Focarele pot fi :
• focare cu ardere în strat;
• focare cu ardere în suspensie sau în camera;
• La focarele cu arderea combustibilului în strat încarcarea
termica este [kW/m2]:
• suprafata gratarului
g
ic
s
A
Hm
q
∗
=
&

11. Clasificare dupa modul in care se
realizeaza circulatia apei în
sistemul fierbator
• cazane cu circulatie natural a apei
• cazane cu circulatie fortata a apei
• cazane cu volum mare de apa
• cazane cu volum mic de apa

12. Cazan cu circulatie naturala
1
D+Dp
Si
T
Ec
tc
2
Sf
tu
c
Dp
Circuitul apa-abur la un cazan
cu circulatie naturala

13. Tipuri de cazane cu volum mare
de apa si circulatie naturala
• cazane de abur cu tub de flacara;
• cazane de abur cu tub de flacara si tevi de fum;
• cazane de abur cu cutie de foc si tevi de fum.
• Agregatul bloc abur prezinta o îmbunatatire a
solutiei clasice de cazan orizontal cu tub de flacara
ondulat si trei drumuri de gaze , prin amplasarea
unei camere de întoarcere a gazelor de ardere de tip
ecran cu tevi sudate racite cu apa.
• Plasarea acestei suprafete suplimentare la finele
drumului I de gaze în zona temperaturilor ridicate
determina coeficienti mari de transfer termic.

14. Cazane cu circulatie naturala a
apei, cu volum mic de apa
• FKLP EaWRUXO de caldura este format din
tevi în care circula apa, peretele exterior al
tevilor fiind spalat de gazele de ardere.
• Cazanele cu tevi de apa se împart în:
– cazane cu tevi de apa cu înclinare mica;
– cazane cu tevi de apa cu înclinare mare;
– cazane cu tevi de apa de radiatie

15. 1
D+Dp
S1
T
Ec
c
2
Sf
u
c
Dp
Circuitul apa-abur la un cazan
cu circulatie fortata multipla
Circuitul apa-abur la un cazan
cu circulatie fortata unica
Ec
S1
D Sf
1 D
C
Cazan cu circulatie fortata unica
si multipla

16. Bilantul termic
• Bilantul termic al unui cazan de abur reprezinta
relatia dintre caldura disponibila introdusa în focar
si caldura utila.
• fluxul de caldura introdus în focar [kW]
• fluxul de caldura util [kW]
• suma fluxurilor de caldura pierdute [kW]
• ecuatia bilantului termic se scrie:
• [kW]
.
1Q .
piSQ
ip1 QQQ &&& Σ+=
.
Q

17. Pe baza bilantului se poate
determina randamentul instalatiei
.
.
Q
Q1
=η
relativepierderilesunti
i
pipi
q
q1
Q
Q
1
Q
QQ
Σ−=−=
∑−
=η
∑
&
&
&
&&
Cale directa
Cale indirecta

18. Randament pe cale directa
i
pulvpurjepurje
BH
QiiDiiD &−−+−
=
)()( 225
η
T
s
1
2
3
4
5
6
i
th
BH
aer)comb,(pulvextsurseladecaldfluxpurjacaldfluxsiaburapapreluatcaldflux −+→
=η
i
pulv2purjeputje6725
th
HB
QiiDiiDiiD &−−+−+−
=η
)()()(
5
1
2
3 4
6
7
8
T
s

19. 1Q&
Randamentul pe cale indirecta
q2 pierdrea prin gazele
evacuate
q3 pierderile de caldura
prin ardere imperfecta
q4 pierderile de caldura
prin ardere incompleta
q5 pierderile de caldura
in mediul ambiant
q6 pierderile cu caldura
sensibila a zgurii si prin
apa de racire nerecup.
1Q&

20. Randamentul si excesul de aer
η= 100 - [ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 ]
η
λλopt
B = const
teoretic
real
100 %
q2
Σqi

21. Tema de casa Nr 2
• Rezolvati la alegere, din orice culegere de probleme,
• cate doua probleme de ciclu motor format din trei tansformari
• trei probleme de ciclu Carnot (motor, generator)
• doua probleme de ciclu Otto
• o problema de ciclu Diesel
• o problema de ciclu Joule
• Conspectati din orice curs (manual) de Generatoare
de abur (autori Ungurenau C., Neaga N., Panoiu N.,
etc.) modul explicit de determinare a randamentului
la un cazan de abur

22. Temele se predau
• Inainte de sesiune, la
doamna asistenta,
pentru a putea avea
timp sa le corectam
• Se vor nota cu o
pondere de 30 % in
nota de pe parcurs
CARNET DE
STUDENT
Termotehnica
10 (zece)