Identyfikacja stanu wytężenia kanału powietrza pierwotnego fluidalnego bloku energetycznego

• Autorzy: Rusiński E. , Czmochowski J. , Górski A. , Słomski W. , Paduchowicz M.

Warianty tytułu

EN

Identification of stress state of a fluidized power unit primary air duct

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Poprawne zaprojektowanie postaci konstrukcyjnej kanałów powietrza oraz ich mocowań jest niezmiernie istotne z punktu widzenia zapewnienia odpowiedniej wytrzymałości tych urządzeń energetycznych. W artykule przedstawiono wybrane aspekty analizy wytrzymałościowej konstrukcji kanału powietrza pierwotnego doprowadzającego wstępnie podgrzane powietrze pierwotne z wentylatorów do obrotowego podgrzewacza powietrza LUVO. Zbadano również jego przemieszczenia pod kątem weryfikacji poprawności użytych podpór. Na podstawie otrzymanych wyników obliczeń stwierdzono, iż w miejscach, gdzie powstają pęknięcia obiektu rzeczywistego, występują wysokie naprężenia zredukowane wg hipotezy Hubera–Misesa, przekraczające znacząco granicę plastyczności materiału konstrukcyjnego. Niskie wartości przemieszczeń wzdłużnych kanału wskazują na możliwość zbytniego usztywnienia jego konstrukcji wsporczej. Ponadto, ze względu na brak usztywnienia na całym obwodzie wylotu powietrza, następuje nagły spadek sztywności poszycia kanału w tym miejscu. Te obydwa czynniki mogą mieć decydujący wpływ na wystąpienie koncentracji naprężeń poszycia kanału. W celu wyeliminowania wysokich wartości naprężeń należałoby przede wszystkim zapewnić możliwość odpowiedniej kompensacji przemieszczeń w obszarze podparcia wężownicy oraz wprowadzić dodatkowe usztywnienie. Zasadność powyższych zmian należałoby potwierdzić poprzez przeprowadzenie analizy wytrzymałościowej zmodyfikowanego modelu z wykorzystaniem metody elementów skończonych.

EN

Proper designing of air ducts structures and their mountings is extremely important from the point of view of ensuring proper strength of the power equipment. Presented are selected aspects of structural analysis of a primary air duct supplying the preheated primary air from fans to a rotary air preheater LUVO. Examined were also the duct displacements in order to verify the appropriateness of the applied support elements. On the basis of obtained calculation results it was ascertained that in places where the real object cracks arise, there occur high stresses reduced according to the Huber-Mises hypothesis, considerably exceeding the construction material yield limit. Low values of the duct longitudinal displacements show the possibility of the excessive bracing of supporting construction. Moreover, because of the lack of bracing around the whole air outlet rim, there appears a sudden stiffness drop of the duct plating in this place. These two factors can have crucial impact on the occurrence of the duct plating stress concentration. In order to eliminate the high stress values one should first of all ensure the possibility of adequate displacement compensation in the area of coil mountings and apply additional bracing construction. The relevance of the above changes should be confirmed by carrying out the structural stress analysis of the modified model with the use of finite element method.

Słowa kluczowe

PL

fluidalny blok energetyczny; kanały powietrza pierwotnego; wytrzymałość konstrukcji

EN

fluidized power unit; primary air ducts; construction strentgh

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 8
• Strony: 614--617
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Rusiński E.

• Politechnika Wrocławska

autor

Czmochowski J.

• Politechnika Wrocławska

autor

Górski A.

• Politechnika Wrocławska

autor

Słomski W.

• Politechnika Wrocławska

autor

Paduchowicz M.

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Kruczek S.: Kotły, konstrukcje i obliczenia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2001.
• [2] Nowe technologie spalania i oczyszczania spalin. Praca zbiorowa pod redakcją W. Nowaka i M. Pronobisa, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.
• [3] Iluk A., Górski A., Czmochowski J., Rusiński E., Analiza układu kompensacji termicznej połączenia kanałów powietrza pierwotnego z komorą paleniskową kotła fluidalnego, Systems: Journal of Transdisciplinary Systems Sciences 2010, vol. 14, spec iss., s. 125-131.
• [4] Czmochowski J., Górski A., Sawicki M., Śliwka A., Analiza termiczno-wytrzymałościowa MES kanału spalin kotła energetycznego. Systems 2004, vol. 9, s. 228-237.
• [5] Czmochowski J., Górski A., Smolnicki T., Wybrane problemy z obliczeń wytrzymałościowych ekranów komory paleniskowej kotła rusztowego wodnorurowego. Systems 2004, vol. 9, s.238-244.
• [6] Kowalczyk M., Górski A., Iluk A., Paduchowicz M., System diagnozowania elementów zawieszenia kotła energetycznego w aspekcie wytężenia struktury nośnej, Systems: Journal of Transdisciplinary Systems Science 2012, vol. 16, nr 1, s. 289-298.
• [7] Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T., Zaawansowana metoda elementów skończonych, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.
• [8] Zienkiewicz O. C., Taylor R. L., The Finite Element Method. Fourth Edition. vol. 1 i 2. McGRAW-HILL Book Company 1991.
• [9] Paduchowicz M., Górski A. Czmochowski J., Identyfikacja przyczyn uszkodzeń wentylatorów powietrza pierwotnego i wtórnego fluidalnego kotła energetycznego, Energetyka 2010, Zeszyt tematyczny nr 21, s. 114-117.
• [10] Hernas A., Dobrzański J.: Trwałość i niszczenie elementów kotła i turbiny, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
• [11] Czmochowski J., Górski A., Paduchowicz M., Rusiński E., Diagnostic method of measuring hanger rods tension forces in the suspension of the power boilers combustion chamber, Journal of Vibroengineering 2012, vol. 14, iss. 1, s. 129-134.
• [12] Rusiński E., Górski A., Modelowanie konstrukcji nośnych kotłów w Elektrowni Turów. Energetyka 1998, nr 2, s. 65-72.
• [13] Przygoda A., Cieszyński K., Sutowicz A., Numeryczna weryfikacja stanu cieplno- mechanicznego wybranych elementów ciśnieniowych kotłów energetycznych, Systems: Journal of Transdisciplinary Systems Science 2012, vol. 16, nr 2, S. 267-27.
• [14] VDI-Richtlinien, VDI 2055, Wärme- und Kälteschutz für betriebsund haustechnische Anlagen, Berechnungen, Gewährleistungen, Meß- und Prüfverfahren, Gütesicherung, Lieferbedingungen, VDI-Verlag GmbH Düsseldorf 1994.
• [15] Górski A., Iluk A., Rusiński E., Diagnozowanie stanu odkształcenia ustroju nośnego komory paleniskowej fluidalnego kotła energetycznego, Przegląd Mechaniczny 2004, 63, nr 6, s. 11-16.