Obliczenia cieplne i wytrzymałościowe dla wstawki temperaturowej

• Autorzy: Duda P.

Warianty tytułu

EN

Thermal-strength analysis for a flux-tube

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W poniższej pracy przedstawiono obliczenia cieplne i wytrzymałościowe dla wstawki temperaturowej pracującej w warunkach ustalonych oraz nieustalonych. Pokazano jej geometrię oraz przyjęty podział na elementy skończone. Następnie opisano warunki, w których ona pracuje. Przedstawiono przyjęte cieplne i wytrzymałościowe warunki brzegowe. Wyjaśniono, w jaki sposób można określić rozkład współczynnika opromieniowania. Pokazano wyznaczone rozkłady temperatury, naprężeń cieplnych i sumarycznych. W końcowej części pracy wyciągnięto wnioski dotyczące jej bezpiecznej pracy. Dodatkowo przedstawiono przykład zastosowania wstawki w warunkach rzeczywistych. Na podstawie zmierzonych temperatur w pięciu punktach wstawki określono gęstość strumienia ciepła od strony komory paleniskowej, współczynnik wnikania ciepła na wewnętrznej powierzchni rur ekranowych kotła oraz temperaturę mieszaniny parowo-wodnej przepływającej w rurach parownika kotła.

EN

In this paper, thermal and strength calculations for a flux-tube in steady state and transient conditions are presented. A flux-tube is a tubular-type instrument for heat flux measurement. Its geometry and finite element mesh are shown. The working conditions of a flux-tube are described. Next, all considered thermal and strength boundary conditions are presented. In order to define one of them the view factor distribution should be determined. The calculated view factor distribution on the outer surface of a flux-tube is presented. Later calculated temperature, thermal and total stress distribution in the considered element are shown. Next conclusions regarding safe operation of flux-tube in steady state and transient conditions are presented. At the end of paper the example of a flux-tube application in power plant is presented. The five temperatures measured at the flux-tube situated at the elevation of 19.2 m are presented. Based on measured five temperatures three parameters were calculated: heat flux q, heat transfer coefficient α and temperature of the water-steam mixture Tcz. The calculated parameters are portrayed.

Słowa kluczowe

PL

naprężenie cieplne; monitorowanie; kocioł parowy; pomiar gęstości; strumień ciepła

EN

thermal stresses; monitoring; steam boiler; heat flux measurement

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 4
• Strony: 103--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Duda P.

• Politechnika Krakowska, Kraków,

Bibliografia

• 1. Taler J., Duda P., Węglowski B., Zima W., Grądziel S., Sobota T. and Taler D.: Identification of local heat flux to membrane water-walls in steam boilers, Fuel, 2009, 88, 305-311.
• 2. Duda P., Taler J.: A new method for identification of thermal boundary conditions in water-wall tubes of boiler furnaces, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2009, 52, 1517-1524.
• 3. ANSYS User’s Manual. Revision 5.0 A.
• 4. Duda P.: Monitorowanie cieplno-wytrzymałościowych warunków pracy ciśnieniowych elementów urządzeń energetycznych, Monografia Politechniki Krakowskiej, 2004, Seria Mechanika z. 81, Kraków.
• 5. PN-EN 12952-3:2004: Kotły wodnorurowe i urządzenia pomocnicze. Część 3: Konstrukcje i obliczenia części ciśnieniowych.