PALAMISPROSESSIN LÄMPÖSÄTEILYN TEHOKKUUDEN MUUTOS

Samankaltaiset tiedostot
Viljan kuivauksen kokemuksia PARI polttoöljyjen lisäaineen kanssa. PARI polttoöljyjen lisäaineen käyttökokemus ohran kuivauksessa

Vähennä energian kulutusta ja kasvata satoa kasvihuoneviljelyssä

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi.

Taloudellisuutta, tehokkuutta ja varmuutta energiantuotantoon

Käyttämällä annettua kokoonpuristuvuuden määritelmää V V. = κv P P = P 0 = P. (b) Lämpölaajenemisesta johtuva säiliön tilavuuden muutos on

Hydrologia. Säteilyn jako aallonpituuden avulla

LÄMPÖSÄTEILY. 1. Työn tarkoitus. Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 2

Mustan kappaleen säteily

Energiatehokkuuden analysointi

Mustan kappaleen säteily

Fysiikka 8. Aine ja säteily

Energiatehokkaan rakennuksen suunnittelu

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

ENERGIAA! ASTE/KURSSI AIKA 1/5

1. Kumpi painaa enemmän normaalipaineessa: 1m2 80 C ilmaa vai 1m2 0 C ilmaa?

Kryogeniikka ja lämmönsiirto. DEE Kryogeniikka Risto Mikkonen

IFRF Suomen kansallinen osasto

SÄHKÖENERGIATEKNIIIKKA. Harjoitus - luento 6. Tehtävä 1.

Työ 16A49 S4h. ENERGIAN SIIRTYMINEN

Ilmastonmuutos pähkinänkuoressa

3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)

Energia-alan keskeisiä termejä. 1. Energiatase (energy balance)

Keski-Suomen fysiikkakilpailu

Riittääkö bioraaka-ainetta. Timo Partanen

Source:

LÄMPÖSÄTEILY. 1 Johdanto. Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio Fysiikan laboratoriotyöt 2. Perustietoa työstä

Virtaukset & Reaktorit

Aurinkotuuletin AirPlus 100 & 120

KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille]

Kuivausprosessin optimointi pellettituotannossa

Luku 8 EXERGIA: TYÖPOTENTIAALIN MITTA

YLEISTIETOA LÄMPÖPUMPUISTA

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka

13 KALORIMETRI Johdanto Kalorimetrin lämmönvaihto

ILMASTONMUUTOSENNUSTEET

Lämpöopin pääsäännöt. 0. pääsääntö. I pääsääntö. II pääsääntö

EWA Solar aurinkokeräin

NOKIANVIRRAN ENERGIA OY

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta.

Aurinkolämpö. Tässä on tarkoitus kertoa aurinkolämmön asentamisesta ja aurinkolämmön talteen ottamiseen tarvittavista osista ja niiden toiminnasta.

Maakaasu kaukolämmön ja sähkön tuotannossa: case Suomenoja

RATKAISUT: 12. Lämpöenergia ja lämpöopin pääsäännöt

Oluen lämpeneminen saunassa

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka. Kari Sormunen Kevät 2014

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

SMG-4250 Suprajohtavuus sähköverkossa

Tämän päivän ohjelma: ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 7 /

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet. Kari Sormunen Syksy 2014

Aurinko - ilmaista energiaa

Aurinkolämpö. Tässä on tarkoitus kertoa aurinkolämmön asentamisesta ja aurinkolämmön talteen ottamiseen tarvittavista osista ja niiden toiminnasta.

ENERGIATEHOKAAN TALON LÄMMITYSRATKAISUT PEP Promotion of European Passive Houses Intelligent Energy Europe seminaari

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3

Lisälämmöneristäminen olennainen osa korjausrakentamista

Stanislav Rusak CASIMIRIN ILMIÖ

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma

14.1. Lämpötilan mittaaminen

Kvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi

Biobisnestä Pirkanmaalle Aurinkoenergia. Mikko Tilvis Suomen metsäkeskus

Ilmastonmuutoksen vaikutukset tiemerkintäalaan

TTY FYS-1010 Fysiikan työt I Asser Lähdemäki, S, 3. vsk. AA 3.3 Lämpösäteily Antti Vainionpää, S, 3. vsk.

Puun poltto ja tulisijojen lämmitysohjeita.

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Ch 19-1&2 Lämpö ja sisäenergia

Palofysiikka. T Yritysturvallisuuden seminaari -toinen näytös Kalle Anttila

LUENTO 3 LÄMPÖ, LÄMMITYS, LÄMMÖN- ERISTÄMINEN, U-ARVON LASKENTA

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Kevään 2010 fysiikan valtakunnallinen koe

Fortum Otso -bioöljy. Bioöljyn tuotanto ja käyttö sekä hyödyt käyttäjälle

Aurinkoenergia Suomessa

Lahti Energian uusi voimalaitos KYMIJÄRVI II. Jaana Lehtovirta Viestintäjohtaja Lahti Energia Oy

Eksponentti- ja logaritmifunktiot

Säteily LÄMMÖNSIIRTO BH20A0450

Keraamiset infrapunasäteilijät

Hiiltä varastoituu ekosysteemeihin

Lämmityksen lämpökerroin: Jäähdytin ja lämmitin ovat itse asiassa sama laite, mutta niiden hyötytuote on eri, jäähdytyksessä QL ja lämmityksessä QH

Miten kaasuala vastaa uusiin rakentamis ja energiatehokkuusvaatimuksiin? Gasum Petri Nikkanen

Nopea, hiljainen ja erittäin taloudellinen ilmanpoisto

FYSA242 Statistinen fysiikka, Harjoitustentti

Ekovilla Oy 2010 multimediaesittely

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 9 /

Suomenlinnan kestävän kehityksen mukaiset energiaratkaisut pitkällä aikavälillä

POP-yhdisteitä koskevan Tukholman yleissopimuksen velvoitteiden kansallinen täytäntöönpanosuunnitelma (NIP) - tilaisuus , SYKE, Helsinki

Energiatietäjä-kilpailukysymyksiä

Energiansäästö viljankuivauksessa

energiatehottomista komponenteista tai turhasta käyntiajasta

Termodynamiikka. Fysiikka III Ilkka Tittonen & Jukka Tulkki

Uudet energiatehokkuusmääräykset, E- luku

FYSIIKAN LABORATORIOTYÖT 2 HILA JA PRISMA

AIRIA BioHAT UUSI VOIMALAITOSKONSEPTI. Reijo Alander TTY

eriste C K R vahvistimeen Kuva 1. Geigerilmaisimen periaate.

Green Light Machining

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

MAA (4 OP) JOHDANTO VALOKUVAUKSEEN,FOTOGRAM- METRIAAN JA KAUKOKARTOITUKSEEN Kevät 2006

OTSIKKO (ESIM. TARKASTELUN KOHTEENA OLEVAN PROSESSI) Prosessi- ja ympäristötekniikan perusta P. Työn tekijät: Nimi (Opiskelijanumero)

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA

FYSA240/4 (FYS242/4) TERMINEN ELEKTRONIEMISSIO

AMMATTIYHDISTYSLIIKKEEN KURSSIHAKEMUS OPINTOVAPAA- JA OPINTOTUKIHAKEMUS

Muita lämpökoneita. matalammasta lämpötilasta korkeampaan. Jäähdytyksen tehokerroin: Lämmityksen lämpökerroin:

Transkriptio:

TURUN PARI OY PALAMISPROSESSIN LÄMPÖSÄTEILYN TEHOKKUUDEN MUUTOS MUISTIO PARI POLTTOÖLJYJEN LISÄAINEEN KÄYTTÄJILLE Ville Valkama 4.8.2010

Sisältö Alkusanat... 3 Aistinvaraisesti havaittavia muutoksia... 3 Lämmön siirtymiselle ominaisia seikkoja... 4 Liekin lämpötilan vaikutus säteilytehoon ja energiatehokkuuteen... 5 Säteilylämmön huomiointi prosesseissa... 6 Kirjallisuusviittausten lähteet... 7

Alkusanat Tiivistämme tässä muistiossa muutaman oleellisen seikan palamistapahtumien muutoksista, kun PARI polttoöljyjen lisäaine otetaan tuotantoprosessissa käyttöön. Näillä yksityiskohdilla on huomattava merkitys siihen miten hyvin energiankulusta lopputuoteyksikköä kohden saadaan vähennettyä. Myöhemmin tekstissä tulevat lähdeviittaukset tukevat vahvasti PARI polttoöljyjen lisäaineesta annettuja asiakaslausuntoja. Tarkoituksenamme on antaa asiakkaillemme parhaat mahdolliset eväät nostaa tuotannon kapasiteettia ja vähentää energian kulutusta! Aistinvaraisesti havaittavia muutoksia Ensimmäinen silmällä havaittava muutos liekissä on se, että nk. pumppaus- ja väreilyilmiö vähenee huomattavasti jolloin liekki palaa vakaammin. Vakautumisen lisäksi liekki myös lyhenee, koska öljy palaa lyhyemmässä ajassa. Näin ollen liekki mahtuu aiempaa paremmin tulipesään / rumpuun. Tämän lisäksi myös öljy palaa vähemmällä ilma määrällä, joka johtaa savukaasuhäviöiden laskuun. Savukaasuhäviöiden vähentymisen lisäksi energiansäästön ja tuotantokapasiteetin kasvun kannalta huomattavasti tärkeämpi asia on tiedostaa, että liekin säteilylämpönä luovuttama energiamäärän osuus kasvaa. Tämä on useimmissa prosesseissa, kuten kattilalaitoksissa, hyvin selkeästi havaittavissa liekin värin ja kirkkausasteen muutoksena.

Lämmön siirtymiselle ominaisia seikkoja Lainaamme lyhyesti kirjan Poltto ja palaminen, toinen täydennetty painos (toimittajat Raiko, Saastamoinen, Hupa ja Kurki-Suonio). Lainaukset ovat sivunumeroilta 79 sekä 99. Haluamme ensin täsmentää lämmönsiirron muotoja (s. 79). "Lämmönsiirto on yhteinen nimitys kahdelle energiansiirtymismuodolle: a) Energiansiirto molekylaarisessa johtumisen muodossa b) Energiansiirto sähkömagneettisessa säteilyn muodossa Kummallekin muodolle on edellytyksenä lämpötilaero, ja lämmönsiirron suunta on korkeammasta lämpötilasta matalampaan" Muutama tärkeä huomio sähkömagneettisesta säteilystä (s. 99). "Jokainen aine tai kappale lähettää eli emittoi sähkömagneettisen säteilyn muodossa energiaa ympäristöönsä, ja toisaalta se myöskin vastaanottaa eli absorboi ainakin osan siihen osuvasta säteilystä. Lämpösäteily on siis eräs energiansiirron muoto, ja toisin kuin lämmön johtuminen se ei edellytä väliainetta, vaan etenee tyhjiön läpi häviöittä ja suoraviivaisesti" Lisäksi huomioikaamme myös seuraava toteamus saman sivun keskivaiheilta (s.99) "Polttoprosessien lämpötila-alueella on lämpösäteily usein dominoiva energiansiirtomuoto"

Liekin lämpötilan vaikutus säteilytehoon ja energiatehokkuuteen Sähkömagneettisen säteilyn voimakkuutta mitataan yksiköllä W/m 2. Säteilyvoimakkuudelle on ominaista, että sen kasvu on suoraa verannollista pinnan absoluuttisen lämpötilan neljänteen potenssiin kaavan, mukaisesti jossa on pinnan emissiivisyys, on Stefanin ja Boltzmannin vakio (kerroin ei siis muutu koska se on vakio), sekä T lämpösäteilyä lähettävän pinnan lämpötila Kelvin-asteikolla. Lähteenä on käytetty teosta Tekniikan Fysiikka 1 (tekijä Kari Suvanto), sivu 461. Teoksessa Palofysiikka (Tekijät Veli Hyttinen, Pertti Tolonen ja Timo Väisänen) mainitaan sivulla 78 seuraavaa: "Saman kappaleen emissiosuhde ja absorptiosuhde ovat yhtä suuret eli. Vaikka musta kappale on teoreettinen käsite, niin useissa tapauksissa päästään käytännössä lähelle sitä. Esimerkkinä tästä on liekkipinta. Japanilaisten tutkimusten mukaan liekkipinnan emissiosuhde on yksi. " Edellä olevassa lainauksessa mainittu musta kappale tarkoittaa esinettä, joka pystyy absorboimaan (ja näin ollen myös emittoi) kaiken siihen kohdistuvan säteilytehon. Lisäksi aikaisemmin emissiivisyydeksi kutsuttua suuretta nimitettiin nyt nimellä emissiosuhde, joka kuvanneekin ko. suhdelukua parhaiten. Koska liekkipinnan emissiosuhde on yksi, jää näin ollen säteilytehon kaavaan muuttuviksi tekijöiksi enää lämpötila T, joka siis ilmoitetaan Kelvin-asteikolla sekä suoritetaan laskettaessa neljänteen potenssiin. Joten liekin lämpötilan kasvu vaikuttaa erittäin voimakkaasti säteilytehokkuuden kasvuun liekissä! Asteet ( 0 C) T 4 (K) Lämpösäteily teho (W/m 2 ) 900 1,89415E+12 107407,73 950 2,2383E+12 126922,97 1000 2,62735E+12 148984,01 1050 3,06504E+12 173803,16 1100 3,55526E+12 201601,28 Taulukko 1. Lämpösäteilyn tehon muutos liekin lämpötilan muutoksena. Esimerkkilasku 900 0 C:lla taulukkoon 1. :

Säteilylämmön huomiointi prosesseissa Koska poltettavasta öljystä vapautuu PARI polttoöljyjen lisäainetta käytettäessä huomattavasti tehokkaammin säteilylämpöä, olisi sen ominaisuudet hyvä tiedostaa myös kaikissa prosesseissa. Säteilylämmön suoraviivaisuudesta ja väliaineriippumattomuudesta lämmön siirrossa voidaan käyttää hyvänä esimerkkinä uimarannan hiekkaa aurinkoisena hellepäivänä. Suorassa auringon paisteessa olevan hiekan lämpötila on ilman lämpötilaa korkeampi. Vastaavanlainen ilmiö on mahdollinen mm. erilaisissa rumpukuivaus prosesseissa, kun tuotantoa ohjataan kuivattavan tuotteen pintalämpötilamittauksen avulla. Kuivattava tuote voi PARIn käyttöönoton jälkeen olla huomattavasti kuivempaa tai vastata huomattavasti tarkemmin pintalämpötilaansa koko läpileikkauksensa matkalta kuin aiemmin. Höyrykattilalaitoksissa vastaavasti höyry on laadultaan huomattavasti aiempaa parempaa vähemmällä öljymäärällä. Miksi säteilylämmön tehokkuuden muutos sitten tekee niin radikaalin muutoksen? Mielestämme erinomainen vastaus tähän kysymykseen löytyy teoksesta Poltto ja Palaminen, edelleen sivulta 99. Lainaamme sitä nyt sanasta sanaan: "Yksiatomiset ja kaksiatomiset symmetrismolekyyliset kaasut kuten H 2, N 2 ja O 2 ovat lämpösäteilyä täysin läpäiseviä. Sen sijaan esim. CO 2, CO, SO 2 ja vesihöyry H 2 O sekä emittoivat että absorboivat lämpösäteilyä. Tämä ns kaasun säteily on otettava huomioon, jos kyseisen kaasun osapaine on suuri tai kaasukerroksen paksuus merkittävä." Eli lämpöenergian säteilytehokkuuden kasvu mahdollistaa nopeamman lämpötilan nousun, lyhyemmät keitto- ja kypsennysajat sekä kuivausprosessien tehostumisen. Kaikki edellä mainitut tekijät tarkoittavat lyhykäisyydessään sitä, että tuotantokapasiteetti ja energiatehokkuus kasvavat. Muutamien sellaisten asiakkaiden kirjoittamia lausuntoja, jotka ovat saaneet PARI polttoöljyjen lisäaineen mahdollistaman säteilylämmön tehon lisäyksen hyödyksi osittain tai suoraan tuotantoonsa voitte lukea osoitteessa http://www.tulitehoa.fi/lausunnot.php. Ystävällisin terveisin, Turun Pari Oy Ville Valkama ville.valkama@turunpari.fi 010-4224794 / 044-2600684

Kirjallisuusviittausten lähteet Poltto ja palaminen, toinen täydennetty painos Julkaisija: International Flame Research Foundation - Suomen kansallinen osasto Toimittajat: Risto Raiko, Jaakko Saastamoinen, Mikko Hupa, Ilmari Kurki-Suonio Palofysiikka, 3. uusittu painos, 2008 Julkaisija: Suomen Pelastusalan Keskusjärjestö Tekijät: Veli Hyttinen, Pertti Tolonen ja Timo Väisänen Tekniikan Fysiikka 1, 1.-2. painos Julkaisija: Edita Publishing Oy Tekijä: Kari Suvanto