Berechnung und Bemessung von Luftvorwärmern

Zusammenfassung

Die Wärmeübertragung erfolgt in einem Luftvorwärmer in erster Linie durch Konvektion; nur in ganz geringem Maße ist auch die Gasstrahlung daran beteiligt (niedrige Temperaturen und geringe Schichtstärken!). Bei Vorwärmern mit besonderen Strahlungseinbauten ist außerdem die Strahlung fester Körper zu berücksichtigen. Die praktisch verwendeten Gas- und Luftgeschwindigkeiten liegen zumeist im Gebiet turbulenter Strömung, in welchem die Wärmeübergangszahlen mit der Geschwindigkeit ansteigen; gleichzeitig wachsen aber auch die Reibungs- und sonstigen Strömungsverluste, so daß den mit wachsenden Geschwindigkeiten fallenden Anschaffungskosten steigende Betriebskosten gegenüberstehen. Es muß somit für jede Luftvorwärmeranlage unter gewissen, festliegenden Betriebsverhältnissen (Jahresbetriebsstundenzahl, Verzinsung des Anlagekapitals und Amortisation, Betriebs- und Unterhaltungskosten, Stromkosten) ein Minimum für die Gesamtkosten (Kapital + Betriebskosten) geben, das dem Bestwert für die zu wählenden Gas- und Luftgeschwindigkeiten entspricht. Jede Abweichung von diesem Bestwert führt zu einer unnötigen Belastung der Dampferzeugungskosten, sei es durch erhöhte Kapitallasten oder durch verteuerten Betrieb. Es sei nur erwähnt, daß die meisten bestehenden Luftvorwärmeranlagen dieses Optimum unterschreiten. Für den Entwurf einer Luftvorwärmeranlage sind daher folgende Werte zu ermitteln