Ocakta suya ışınımla verilen ısı (1) Bağlantısı ile hesaplanabilir. Burada <ıs siyah cismin ışınım katsayısı, A ışınım yapan yüzey alanı, Tgo bütün ocakta aynı kabul edilen ocak sıcaklığı, 0 ise ışınım yapan ve alan yüzeyler arasındaki ortak ışınım yayma katsayısı anlamındadır. 0 değerleri çeşitli tipten ocaklar için, ışınımı yutan yüzeyler siyah cisim varsayıldığına göre, aşağıdaki yaklaşık bağıntılarla verilir: Izgaralı iç ocaklarda, Aır ışınım yutan yüzeyi, A,z ızgara yüzeyini gösterdiğine göre Aw 0 "'" E .,( - -1) +1 (2) • A,, yazılabilecektir. Sıvı ve gaz yakacak ocaklarında ise (3) alınabilir. E, alevin toplam ışınım katsayısı olup Eg, E; gaz ve is ışınım katsayılarını gösterdiğine göre şeklinde hesaplanabilir. E g = E coı + E 1120 E ; = CHınLc (4) olarak bilinir. E co2 , ' E 1 1 20 CO 2 gazı ile subuharı na ait ışınım yayma katsayıları, Le eşdeğertabab kalınlığı, Hın ortalama alev (ocak) yükü, C bir orantı katsayısı anlamındadır. Oıtalama ocak yükü (5) bağıntısı ile ifade edilebilir. B yakıt debisini, liu yakıtın alt ısıl değerini, qı ızgaralı ocaklarda yakıtın ocakta yanan kısmını (uçucu madde oranını), V0 ocak hacmini gösterir. Duman gazınınocağı terkedinceye kadar ışınım ve az miktarda da olsa taşınım ile ısı verdiği gözönünde tutularak eşitliği yazılabilir. Burada Vg duman gazı debisi, Cıım duman gazının ortalama özgül ısısı, Ck taşınımdan gelen ışınıındaki artma katsayısı anlamındadır ve BHu T 11ı =--. + 273 (7) VgCpın değerindedir. (6) bağıntısı sıcaklıklar °C cinsinden olmak üzere T ı - ' fgo = X[ ( T go + 273)4 / CT w + 273)' - 1] (8) ıh X = ek CTs0A CTw + 273)' / Cpın Tııı Yg (9) şekline sokulabilir. Bu eşitlik yardımı ile çeşitli ocaklarda doğal gaza dönüşüm halinde ocak sıcaklığındaki değişim hakkında bir fikir sahibi olunabilir. 2. ı . sıvı YAKITTAN DOĞAL GAZA DÖNÜŞÜM (8) bağıntısındaki X değeri sadece 0A çarpanına bağlı olarak değişecek elemektir, zira diğer değerler sabit kabul edilmiştir. Işınım yapan A yüzeyi değişmediğinden ocak sıcaklığını sadece 0, yani (3) eşitliğine göre E , etkileyecektir. Ek'teverilen örnekte görüldüğü gibi Hın = 250 kW/m3 ocak yükü için sıvı yakıt ocağı 1065 °C, doğal gaz ocağı ise 1160 °C sıcaklıktadır. Doğal gazlı ocak yükü sıvı yakıtlıya göre daha yüksek tutulabileceğinden bu farkın daha ela aıtabileceği açıktır. Örnekte ocak yükü 500 kW/m3 değerine çıkarıldığında sıvı yakıt ocağı 1155 °C, doğal gazınki ise 1320 °C olmakta, yani 259 kW/ın3 için 95 °C değerindeki fark bu defa 165 °C değerine çıkmaktadır. Bunun nedeni şudur: Ocak yükünün anması ile sıvı yakıtta is ışınımı, dolayısıyle alev ışınımı artarken doğal gazda is bulunmadığından değişmemekte, yani sıvı yakıtta X yavaş azalırken doğal gazda B yakıt debisi ile hızlı bir şekilde azalmaktadır. 2.2. KÖMÜRDEN DOĞAL GAZA DÖNÜŞÜM Ekteki örnekten görüldüğü gibi 250 kW/m3 değerindeki ocak yükü için sıcaklık 1115 °C olmaktadır, yani doğal gaza göre 45 °C kadar daha düşüktür. Gerçekte doğal gaz halinde ocak yükü çok daha yüksek olabileceğinden fark daha fazladır. Kömürün yakılması, yanma için gerekli zamanı bırakmak ve kül yumuşama sıcaklığının altında kalmak gibi nedenlerle sıvı ve gaz yakacağa göre daha düşük ocak yükü, yani daha büyük ocak hacmi gerektirmektedir. 18
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=