Wpływ kształtu rury przegrzewacza pary na skuteczność trafienia ziarnami popiołu

• Autorzy: Wacławiak K.

Warianty tytułu

EN

Influence of a superheater tube shape on the ash particle striking efficiency

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych wpływu kształtu pojedynczej rury wymiennika ciepła, na przykładzie przegrzewacza pary, na skuteczność trafienia przez ziarna popiołu. Symulacje wykonano oprogramowaniem Fluent z pakietu Ansys. Rozważono rury o następującym przekroju poprzecznym: kwadratowym, kołowym, eliptycznym o różnych średnicach oraz kwadratowym, lecz obróconym w stosunku do kierunku napływu spalin. Badano ruch ziaren o średnich 20, 40, 60 i 100 μm. Prędkość napływu spalin i ziaren popiołu wynosiła 7,5 m/s. Temperatura spalin wynosiła 727°C, zaś rury kotłowej 400°C. Symulacje numeryczne potwierdziły, że aerodynamiczny kształt rur o eliptycznym przekroju powoduje, że mniej ziaren popiołu uderza o powierzchnię rury. Wskazano również, że w niektórych warunkach ziarna uderzają powtórnie o powierzchnię rury.

EN

Presented are results of numerical simulations regarding influence of a single superheater tube shape on the ash particle striking efficiency. All the simulations were done with a Fluent code of Ansys software package. The following shapes of a tube were analyzed: square, circular, elliptical of various radii ratio and a square one but turned at a different angle to the gas flow. Studied were the trajectories of 20, 40, 60 and 100 μm ash particles. The velocity of gas laden with ash particles at the inlet to the studied duct was 7,5 m/s. Temperature of the gas and ash particles at the inlet was 727ºC and the temperature of the tube wall was equal 400ºC. The numerical simulations confirmed that the streamlined shape of elliptical tubes leads to reduction of the amount of ash particles striking its surface. Attention is also called to the fact that in some conditions it can come to secondary striking of a tube-wall by ash particles.

Słowa kluczowe

PL

wymienniki pary; kształt przegrzewacza; ziarna popiołu

EN

heat exchanger; superheater shape; ash particles

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 10
• Strony: 601--604
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wacławiak K.

• Politechnika Śląska, Katedra Informatyki Przemysłowej

Bibliografia

• [1] Weber R., Mancini M., Schaffel-Mancini N., Kupka T., On predicting the ash behaviour using Computational Fluid Dynamics. Fuel Processing Technology 2011, DOI:10.1016/j.fuproc. 2011.09.008.
• [2] Tomeczek J., Wacławiak K., Modelowanie powstawania osadów na powierzchniach konwekcyjnych przegrzewaczy kotłowych i ich wpływ na współczynnik przenikania ciepła. Energetyka 2008, nr 1, s. 34-39.
• [3] Wacławiak K., Kalisz S., A practical numerical approach for prediction of particulate fouling in pc boilers. Fuel 2012, vol. 97, p. 38-48.
• [4] Pronobis M., Modernizacja kotłów energetycznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2002.
• [5] Mikłas E., Suszyński K., Nowoczesne, wysokosprawne rozwiązania kotłow i turbin po rekonstrukcji bloków. Energetyka 2001, nr 1, s. 16-22.
• [6] Lasurdo M., Particle Tracking and Deposition from CFD Simulations using a Viscoelastic Particle Model. Praca doktorska, TU Delft, Holandia, 2009.