Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  finned tube
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Purpose: To provide a comprehensive review of additive manufacturing use in heat transfer improvement and to carry out the economic feasibility of additive manufacturing compared to conventional manufacturing. Heat transfer improvement is particularly interesting for different industrial sectors due to its economic, practical, and environmental benefits. Three heat transfer improvement techniques are used: active, passive, and compound. Design/methodology/approach: According to numerous studies on heat transfer enhancement devices, most configurations with strong heat transfer performance are geometrically complex. Thus, those configurations cannot be easily manufactured using conventional manufacturing. With additive manufacturing, almost any configuration can be manufactured, with the added benefit that the produced parts’ surface characteristics can enhance heat transfer. It can, however, lead to a significant pressure drop increase that will reduce the overall performance. In the given article, a comparison of the capital cost of a 100 MW parabolic trough power plant has been carried out, considering two types of solar receivers; the first is manufactured using conventional methods, and the second uses additive manufacturing. The heat transfer of the new receiver configuration is investigated using computational fluid dynamics through ANYS Fluent. Findings: Although the cost of additive manufacturing machines and materials is high compared to conventional manufacturing, the outcome revealed that the gain in efficiency when using additive-manufactured receivers leads to a reduction in the number of receiver tubes and the number of solar collectors needed in the solar field It implies a considerable reduction of parabolic trough collector plant capital cost, which is 20.7%. It can, therefore, be concluded that, even if initial setup expenses are higher, additive manufacturing could be more cost- effective than traditional manufacturing. Practical implications: With the reduction of the parabolic trough collector plant capital cost, the levelized cost of electricity will eventually be reduced, which will play a role in increasing the use of solar thermal energy. Originality/value: No review studies discuss the manufacturing potential and cost- effectiveness potential of additive manufacturing when producing heat transfer improvement equipment, especially when producing long pieces. In addition, the paper uses a novel receiver configuration to investigate the economic aspect.
2
Content available remote Spawanie laserowe rur ożebrowanych ze stali martenzytycznej P91
PL
Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w Europie wymaga ciągłego poszukiwania nowych źródeł energii, rozwiązań konstrukcyjnych oraz technologicznych. Utrzymanie dotychczasowego poziomu produkcji energii elektrycznej wymaga modernizacji eksploatowanych jednostek oraz budowy nowych bloków na parametry nadkrytyczne i ultranadkrytyczne. Podwyższenie sprawności termicznej przy jednoczesnej redukcji kosztów energii możliwe jest dzięki zastosowaniu rur ożebrowanych na wymienniki ciepła. W pracy przedstawiono technologie wytwarzania rur ożebrowanych, ze szczególnym uwzględnieniem innowacyjnej technologii spawania laserowego opracowanej w Energoinstal SA. Wykorzystanie laserów dyskowych dużej mocy pozwala na spawanie rur ożebrowanych ze stali martenzytycznej P91. Rury takie są elementem wymienników ciepła o dużym potencjale stosowania, ze względu na właściwości, żarowytrzymałość i żaroodporność. W pracy przedstawiono wyniki prób technologicznych spawania laserowego rur ożebrowanych ze stali P91 przeprowadzone w Energoinstal SA. Stwierdzono, że opracowany sposób spawania laserowego spełnia wymagania jakości i może być rozważany do kwalifikowania technologii spawania stali P91 bez obróbki cieplnej.
EN
The increase in demand for electric power in Europe necessitates constant research into new sources of energy and constructional and technological solutions. Maintaining the current level of electric power generation requires the modernization of units which are currently in service and the construction of new supercritical and ultra-supercritical power units. Increasing thermal efficiency while reducing the cost is possible due to the use of finned tubes in heat exchangers. This work describes finned tube production technologies with a particular emphasis on the innovative laser welding technology developed at Energoinstal S.A. The use of high-power disk lasers enables welding of finned tubes made of the P91 martensitic steel. Laser-welded finned tubes of P91 are heat exchanger components with a high potential for application due to their creep and heat resistance. The paper presents the results of technological tests of laser welding of P91 finned tubes, performed at Energoinstal SA. It has been found that the laser welding technology developed meets the relevant quality requirements and may be considered in terms of qualification of the P91 welding procedure without heat treatment.
PL
W pracy przedstawiono wyniki prób technologicznych spawania laserowego rur ożebrowanych wykonanych ze stali austenitycznych w gatunku 304 (X5CrNi18-10) oraz 304H (X2CrNi19-10), ze szczególnym uwzględnieniem wpływu zmiennych parametrów spawania laserowego na strukturę połączenia rura - płaskownik. Stwierdzono, że technologia spawania laserowego rur ożebrowanych spełnia wymagania towarzystw kwalifikacyjnych, a struktura złączy zapewnia prawidłową wymianę ciepła w wymiennikach, przeznaczonych do pracy kotłów przy parametrach nadkrytycznych i ultranadkrytycznych.
EN
This article presents the results of technological tests of laser welding of finned tubes made of austenitic steels in the 304 (X5CrNi18-10) and 304H (X2CrNi19-10) grades, with particular attention given to the impact of the laser welding parameters on the geometry and structure of the tube - flat bar joint. It has been found that the laser welding technology applied in the finned tubes meets the requirements set by the licensing authorities, whereas the structure of the joint with a full penetration ensures a better durability of the joint and a correct heat exchange in heat exchangers intended for use in boilers with supercritical and ultra supercritical parameters.
4
Content available remote Properties of Laser Welded Ribbed Pipes (Finned Tubes) Made of Nickel Alloys
PL
Przedstawiono wyniki oceny właściwości rur ożebrowanych ze stopu niklu Inconel 625 w zakresie ich sprawności cieplnej, odporności na korozję wysokotemperaturową oraz korozję elektrochemiczną. Stwierdzono, że zastosowanie żeber jako rozwinięcia powierzchni wymiany ciepła prawie trzykrotnie poprawia sprawność cieplną rur ożebrowanych, przy zachowaniu wysokiej odporności na korozję w atmosferze spalin i korozję elektrochemiczną.
EN
The article presents test results concerning properties of finned tubes made of the Inconel 625 nickel alloy in terms of their thermal efficiency, resistance to high-temperature corrosion and electrochemical corrosion resistance. It was ascertained that the use of ribs (fins) as the extension of heat exchange surface increases the thermal efficiency of pipes almost by thrice without compromising high corrosion resistance in flue gas atmosphere and electrochemical corrosion.
PL
W pracy przedstawiono wyniki oceny jakości złączy spawanych laserowo rur ożebrowanych z nadstopu Inconel 625 stosowanych na wymienniki ciepła. W odniesieniu do składu chemicznego poddano ocenie mikro- i makrostrukturę złączy poprzez zastosowanie mikroskopii świetlnej. Stwierdzono, że zastosowanie spawania laserowego dla rur ożebrowanych przy odpowiednich parametrach spełnia wymagania towarzystw kwalifikacyjnych. Opracowana technologia umożliwiła uzyskanie złącza z pełnym przetopieniem o jednorodnym składzie chemicznym, wąskiej strefie ciepła i spoinie bez niezgodności spawalniczych.
EN
The paper presents the results of the evaluation of the quality of finned tubes on laser welding technology of Superalloy Inconel 625 used in heat exchangers. Referring to the chemical composition has been evaluating microand macrostructure through the use of light microscopy. It has been found that the laser welding technology applied in the finned tubes meets the requirements set by the licensing authorities. The developed technology enabled one to obtain a joint with full penetration, of homogeneous chemical composition, a narrow heat-affected zone and a fusion weld area without welding imperfections.
6
Content available remote Spawanie laserowe rur ożebrowanych ze stali austenitycznych
PL
Rury ożebrowane są głównym elementem wymienników ciepła, co znacznie zwiększa sprawność cieplną instalacji energetycznych. Zastosowanie wymienników zbudowanych ze spawanych rur ożebrowanych np. w kotłach gazowych i odzysknicowych jako podgrzewaczy, parowników oraz przegrzewaczy powoduje wzrost wymiany ciepła o prawie 300%. Zagadnienia dotyczące rur ożebrowanych spawanych laserowo nie są dotychczas zbadane i opisane w literaturze. Stąd też podjęto pracę, w której głównym celem było określenie wpływu parametrów spawania laserowego na strukturę i właściwości rur ożebrowanych. W Energoinstal SA w Centrum Innowacyjnych Technologii Laserowych podjęto próby spawania laserowego rur ożebrowanych ze stali austenitycznych 304 i 304H. W artykule opisano automatyczną linię technologiczną wyposażona w laser dyskowy firmy Trumph oraz układ technologiczny produkcji rur. Do oceny jakości złączy spawanych laserowo wykonano badania metalograficzne, pomiary twardości oraz technologiczną próbę odrywania żebra. Wyniki tych badań potwierdziły, że opracowana w firmie Energoinstal SA technologia zapewnia uzyskanie wysokiej jakości połączenia spełniającego wymagania klasy „B” wg PN-EN ISO 13919.
EN
Finned tubes are the main component of heat exchangers, which considerably increases the heat efficiency of power systems. The use of heat exchangers constructed of welded finned tubes as preheaters, evaporators, and superheaters in e.g. gas boilers and heat recovery steam generators results in up to 300% increase in heat exchange. Laser welding of finned tubes has hardly been studied and described in the literature. Thus, work was undertaken with the purpose of determining the effects of laser welding parameters on the structure and properties of finned tubes. Attempts at laser welding of finned tubes of type 304 and 304H austenitic steels were made in the Centre of Innovative Laser Technologies at Energoinstal SA. In the article, an automatic technology line equipped with a Trumpf disk laser and a technological system of tube manufacture was described. Metallographic examination, hardness measurements, and technological fin pull-off tests were conducted in order to evaluate the quality of the laser welded joints. The results of these tests confirmed that the technology developed by Energoinstal SA ensures obtaining high quality joints that meet the requirements of class B specified in PN-EN ISO 13919.
PL
Konieczność podnoszenia wydajności bloków energetycznych podyktowana jest zaostrzeniem przepisów przez Unię Europejską, dotyczących ograniczenia emisji CO2 do atmosfery. Wraz z podniesieniem ciśnienia i temperatury zaistniała potrzeba zastąpienia konwencjonalnych materiałów nowymi. na m. in. wymienniki ciepła zbudowane z rur ożebrowanych. Materiałami takimi są nadstopy niklu typu Inconel. W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na korozję wysokotemperaturową złączy spawanych laserowo rur ożebrowanych wykonanych ze stopów niklu Inconel 600 oraz 625. Złącza poddano działaniu gazów symulujących spaliny w temperaturze 800 °C. Badania odporności na korozję przeprowadzono w czasie do 1000 godzin, wykonując pomiary przyrostu masy produktów korozji co 250 godzin. Dodatkowo wykonano badania metalograficzne – obserwacja na elektronowym mikroskopie skaningowym. W celu identyfikacji produktów korozji wykonano mikroanalizę składu chemicznego EDS oraz identyfikację składu fazowego metodą XRD. W trakcie badania ujawniono występowanie szczelnej warstwy zgorzeliny składającej się w większości z tlenku chromu. Wszystkie badane złącza charakteryzowały się wysoką odpornością na korozje wysokotemperaturową.
EN
The necessity of improving the efficiency of power units is dictated by the tightening of regulations by the European Union regarding the reduction of CO2 emissions into the atmosphere. Increasing of pressure and temperaturę eventuate in need for the replacement of conventional materials with new ones. inter alia for heat exchangers constructed with finned tubes. One of the most up and comming materials are Inconel nickel superalloys. This article presents results of research on high-temperature corrosion resistance laser-welded joints of finned tubes made of nickel alloy Inconel 600 and 625. Welded joints subjected to influence of simulated exhaust gas at a temperature of 800 °C. Weight gain measurements of corrosion products executed every 250 hours. Additionally, executed a metallographic observation on scanning electron microscope in order to identified the corrosion products made microanalysis of chemical composition EDS and identification phase composition by XRD. Tight layer of scale covering examined finned tubes mostly consisted of chromium oxide. All examined welded-joints characterized by high resistance to high-temperature corrosion.
EN
In this study, fully developed laminar flow and heat transfer in an internally longitudinally finned tube are investigated through application of the meshless method. The flow is assumed to be both hydrodynamically and thermally developed, with a uniform outside-the-wall temperature. The governing equations have been solved numerically by means of the method of fundamental solutions in combination with the method of particular solutions to obtain the velocity and temperature distributions. The advantage of the proposed approach is that it does not require mesh generation on the considered domain or its boundary, but uses only a cloud of arbitrarily located nodes. The results, comprising the friction factor as well as the Nusselt number, are presented for varied length values and fin numbers, as well as the thermal conductivity ratio between the tube and the flowing fluid. The results show that the heat transfer improves significantly if more fins are used.
9
Content available remote Technologia spawania laserowego rur ożebrowanych
PL
Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w Europie wymaga ciągłego poszukiwania nowych źródeł energii, rozwiązań konstrukcyjnych i technologicznych. Utrzymanie dotychczasowego poziomu produkcji energii elektrycznej wymaga nie tylko napraw i modernizacji eksploatowanych jednostek, ale także budowy nowych bloków na parametry nadkrytyczne i ultranadkrytyczne. Podwyższenie sprawności termicznej przy jednoczesnej redukcji kosztów energii możliwe jest dzięki zastosowaniu rur żebrowanych na wymienniki ciepła. W pracy przedstawiono technologie wytwarzania rur ożebrowanych, ze szczególnym uwzględnieniem innowacyjnej technologii spawania laserowego opracowanej w Energoinstalu. Wykorzystanie laserów dyskowych dużej mocy umożliwia spawanie rur ożebrowanych z kilkakrotnie większą wydajnością w stosunku do technologii spawania łukowego, przy zachowaniu restrykcyjnych wymagań jakościowych i technicznych.
EN
The increase in demand for electricity in Europe requires a continuous search for new sources of energy, engineering and technology solutions. Maintaining the current level of electricity production requires not only repair and modernization of the operating units, as well as construction of new blocks of supercritical and ultrasupercritical. Increasing thermal efficiency while reducing energy costs is possible through the use of finned tubes for heat exchangers. This paper presents the technologies of finned tubes, with particular emphasis on innovative laser welding technology developed in the Energoinstal company. The use of high power disk laser allows the welding of finned tubes several times more efficient compared to arc welding technology, while maintaining stringent quality and technical requirements.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki badań procesu przenikania ciepła w monometalicznych rurach obustronnie żebrowanych ze skręceniem wzdłużnych żeber wewnętrznych. Unikatowa technologia produkcji pozwala na wykonanie żeber wewnętrznych o różnym kącie skręcenia, który wpływa na ilość wymienianego ciepła pomiędzy opływającymi rurę czynnikami. Zaprojektowano i zbudowano stanowisko pomiarowe pozwalające na wyznaczenie współczynnika przejmowania ciepła na ożebrowanej powierzchni wewnętrznej. Przedstawiono wyliczenia dla typoszeregu rur charakteryzujących się różnym kątem pochylenia linii śrubowej. Otrzymane wyniki wskazują, że możliwe jest nawet dwukrotne zwiększenie mocy cieplnej rur. Badania wykonano dla oleju transformatorowego płynącego wewnątrz rury omywanej na zewnątrz powietrzem atmosferycznym.
EN
The paper presents the thermal investigations of the monometallic externally and internally finned tubes employed in crossflow heat exchangers. The tubes differed from one another by the helix angle of internal fins. The air has been used as an outside coolant while the hot transformer oil flowed inside a tube. The laboratory stand has been designed and constructed. The measurements have been carried out to determine the heat transfer coefficient (HTC) at the inner side of tubes, while the HTC at the air side has been calculated with the use of correlations published in literature. The impact of the helix angle of the internal fins on heat transfer in tubes has been examined. It has been clearly proved, that increasing the helix angle results in an intensification of heat transfer between inside and outside fluids. Graphs have been plotted allowing to determine HTC in the terms of Reynolds number. The presented methodology and results can be useful for the design of heat exchanger tubes.
PL
Artykuł dotyczy analizy cieplno-przepływowej procesu chłodzenia wodorem generatora bloku nr 6 w Elektrowni Jaworzno III. Analiza oparta jest na podstawie dostarczonych danych z ciągłego monitoringu pracy nowych, zmodernizowanych chłodnic wodorowych, wykonanych z rur żebrowanych. W układzie chłodzenia rolę czynnika odbierającego ciepło spełnia woda rzeczna, która w czasie eksploatacji generuje osady w przekrojach wewnętrznych rur. Powoduje to z czasem spadek efektywności chłodzenia i prowadzi do wzrostu temperatury wodoru ponad wartość krytyczną. W artykule na podstawie obliczeń symulacyjnych, bazujących na rzeczywistych danych, przeprowadzono analizę wpływu narastania osadów na wydajność cieplną chłodnicy wodoru.
EN
The paper refers to thermal-flow analysis of the process of cooling an electric power generator with hydrogen in unit No 6 at the Jaworzno III Power Plant. This analysis is based on the data acquired from continuous monitoring of operation of new, modernised hydrogen coolers made from finned tubes. The role of heat collecting medium in a cooling system plays a river water, which causes that deposits appear on the cross-sections of the tubes. This results sometimes in the decrease of cooling efficiency leading to the temperature increase over the critical level. The simulation calculations based on real data were made in order to analyse an effect of accumulation of deposits on the caloric effect of the hydrogen cooler.
EN
The distribution of the heat transfer coefficient is calculated from temperature. The unknown parameters associated with the solution are selected to achieve the closet agreement in the least squares sense between the computed and measured temperatures using the Levenberg-Marquardt method. The nonlinear least .squares problem is parametrized by assuming the staircase changes of heat transfer coefficient on the boundary or expressing the space variations of the heat transfer coefficient in the functional term. Determination of the circumferential heat transfer coefficient distribution on the heated tube with two longitudinal fins in cross flow demonstrates the accuracy of the developed method. The actual experimental data were used. Experiments were performed with an array of vertical tubes arranged in staggered pattern.
PL
Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wpływu kierunku ruchu ciepła na współczynniki oporu w krzyżowo-prądowym przepływie powietrza do wiązki żebrowanych bimetalowych rur typu extruded. Opracowano zależności umożliwiające obliczanie wartości współczynników oporu od strony powietrza przepływającego prostopadle do wiązki rur żebrowanych zarówno dla przypadku wymiany ciepła od powietrza do wkładu rurowego, jak i od wkładu rurowego do powietrza.
EN
The effect of heat transfer direction on the friction factor for air stream in cross flow to the finned tube bundle made of bimetallic helical extruded tubes was experimentally studied. Correlations have been derived allowing for the effect of heat transfer direction on friction factor values for the cross flow of air to the tube bundle.
EN
The results of thermal-hydraulic investigation for air stream in cross flow with staggered banks having the extruded-serrated finned tube were presented. The [epsilon]-NTU method was used to determine heat transfer coefficient from airside. The correlation of airside heat transfer coefficient and friction factor for heat exchangers made of bimetallic tube with extruded-serrated fins has been worked out. Taking into account economical factors the optimal application ranges for both the extruded and the extruded-serrated tube bundles have been established.
PL
Przedstawiono wyniki eksperymentalnych badań wymiany ciepła i oporów przepływu od strony powietrza przepływającego prostopadle do rur ożebrowanych typu extruded-serrated, rozmieszczonych w wiązce w układzie heksagonalnym. Współczynnik wnikania ciepła od strony powietrza określano, wykorzystując metodę [epsilon]-NTU. Opracowano zależności do obliczania współczynników wnikania ciepła i oporów przepływu od strony powietrza w wymiennikach ciepła wykonanych z bimetalowych rur z żebrami typu extruded-serrated. Na podstawie wartości współczynników kosztów określono zakres optymalnego zastosowania wiązek rurowych wykonanych zarówno z rur typu extruded, jak i extruded-serrated.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.