Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nowe rozwiązania konstrukcyjno-technologicznego wymiennika ciepła zbiornika procesowego

Dec Andrzej

Mechanik

|

2023

|

R. 96, nr 1

24--26

PL

Przedstawiono problematykę dotyczącą wytwarzania i eksploatacji wymienników ciepła w zbiornikach procesowych, pracujących w liniach technologicznych do przetwarzania warzyw i owoców. Powszechnie stosowane płaszczowe wymienniki ciepła z punktowymi spoinami montażowymi, wykonanymi ręcznie metodą TIG, są podatne na procesy korozyjne i osadzania się kamienia kotłowego. Są też wrażliwe na podwyższone poziomy ciśnienia medium grzewczo-chłodzącego. Natomiast wymienniki ciepła w postaci wężownicy wykonanej z ceownika zamontowanego na powierzchni zewnętrznej płaszcza wewnętrznego charakteryzują się mniejszą podatnością na korozję i osadzanie się kamienia kotłowego.

2

Liczby kryterialne w charakterystyce wężownicowego wymiennika ciepła

Smusz Robert, Wilk Joanna

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2019

|

z. 91 [299], nr 1-2

67--78

PL

W artykule zaprezentowano przegląd literaturowy oraz analizę porównawczą dotyczącą liczb kryterialnych istotnych w opisie i projektowaniu wężownicowych wymienników ciepła – liczby Deana i krytycznej liczby Reynoldsa. Liczby te uwzględniają specyfikę przepływu płynu w wężownicy powstałej przez nawinięcie rury o przekroju kołowym na walcowej pobocznicy. Omówiono również geometrię wężownicy niezbędną w opisie liczb kryterialnych ze względu na istotny wpływ parametrów geometrycznych na strukturę przepływu. Dokonana analiza porządkuje zakresy stosowalności odpowiednich wzorów kryterialnych w zastosowaniu do opisu zjawisk związanych z intensyfikacją wymiany ciepła w wężownicowym wymienniku, wynikającą z pojawienia się przepływu wtórnego, który jest efektem interakcji siły odśrodkowej, sił bezwładności oraz sił wywołanych lepkością płynu.

EN

The article presents a literature review and a comparative analysis of criterion numbers important in the description and design of coil heat exchangers - the Dean number and the critical Reynolds number. These numbers take into account the specificity of fluid flow in the coil resulting from winding of the circular section pipe on the cylindrical side. Coil geometry necessary in the description of criterion numbers was also discussed due to the significant influence of geometric parameters on the flow structure. The work analyzes the scope of applicability of appropriate criterion formulas in the description of phenomena related to intensification of heat transfer in the coil heat exchanger resulting from the occurrence of secondary flow, which is the effect of interaction of centrifugal forces, inertia forces and forces caused by fluid viscosity.

3

Zastosowanie stali X10CrMoVNb9-1 na wężownice przegrzewaczy pary w kotłach opalanych biomasą

Kwiecień M.

Dozór Techniczny

|

2017

|

z. 5

26--31

4

Friction curves transformation of non-Newtonian fluids in coils

Matras Z.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2015

|

Y. 112, iss. 1-M

39--48

EN

The transformation of pseudo-Newtonian dimensionless numbers: Re and fs, describing flow of power-law non-Newtonian fluids in circularly curved tubes, has been done. It has been shown that the multi-parameter friction curves of power-law non-Newtonian fluid can be described, in new dimensionless coordinate system, with the help of single curve in the laminar as well as turbulent flow region. Moreover, the criterion of transition from laminar to turbulent region was clearly determined.

PL

Przeprowadzono transformację pseudonewtonowskich liczb bezwymiarowych opisujących przepływ płynów nienewtonowskich, spełniających prawo potęgowe, w rurach zwiniętych kołowo. Wykazano, że wieloparametrowe krzywe oporów potęgowych cieczy nienewtonowskich mogą być opisane w nowym układzie bezwymiarowych współrzędnych za pomocą pojedynczej krzywej zarówno w zakresie laminarnym, jak i turbulentnym. Ponadto jednoznacznie określono kryterium przejścia od ruchu laminarnego do turbulentnego.

5

Modelowanie zjawiska pełzania oraz symulacja pracy wybranych elementów przegrzewacza pary części ciśnieniowej kotła o nadkrytycznych parametrach pracy

Dobrzański J., Duda P., Mirecki L.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2014

|

T. 66, nr 3

29--41

PL

Przedstawiono wybrane wyniki badań uzyskane w projekcie rozwojowym pt. „Ocena zachowania się i prognoza długotrwałej pracy stali nowej generacji na elementy kotłów eksploatowanych powyżej temperatury granicznej” [1], w zakresie zbudowania modeli zjawiska pełzania, które to modele wraz z zaproponowaną analizą numeryczną posłużyły do opracowania sposobu wyznaczania trwałości eksploatacyjnej elementów o zróżnicowanej geometrii do pracy w części ciśnieniowej kotłów o parametrach nadkrytycznych (ciśnienie do 28,5 MPa; temperatura do 620oC) wykonanych z wybranych stali, a w szczególności: wysokochromowych stali martenzytycznych o zawartości 9 i 12% Cr w gatunkach X10CrMoVNb9-1 (P91), X12CrCoWVNb12-2-2 (VM12SHC) oraz austenitycznej stali chromowo-niklowej w gatunku X10CrNiCuNb18-9-3 (Super 304H), co jest drugą częścią opracowania. W pierwszej części przedstawiono sporządzone charakterystyki materiałowe badanych stali, omówiono zaproponowaną metodologię oceny stanu materiału i jego stopnia wyczerpania (zmiany obrazu mikrostruktury, zmiany składu fazowego wydzieleń, model ewolucji mikrostruktury, klasyfikacja mikrostruktury) oraz narzędzia do jego oceny [2]. W omawianej części opracowania zaprezentowano zbudowane dla badanych stali modele zjawiska pełzania: – Garofalo (Soderberga) opisujące I i II etap pełzania przy stałym naprężeniu oraz w stałej temperaturze, – własne modele opisujące odkształcenie pełzania dla I, II i III etapu pełzania przy stałym naprężeniu i w stałej temperaturze, – modele opisujące zależności czasu do zniszczenia od naprężenia dla wybranych stali, – modele opisujące prędkości pełzania w stanie ustalonym od wartości naprężenia dla wybranych stali. Na ich podstawie zaproponowano matematyczne modele odkształcenia pełzania w funkcji czasu i naprężenia dla wszystkich trzech analizowanych stali. Przedstawiono analizę wytężenia wybranych elementów konstrukcyjnych o zróżnicowanej geometrii: kolektora wylotowego wykonanego ze stali P91, przegrzewacza SH3 wykonanego ze stali Super 304H i przegrzewacza SH3 wykonanego ze stali VM12SHC, w oparciu o uprzednio wykonaną przez wytwórcę kotłów dokumentację projektową. Wykonana analiza przy wykorzystaniu metody elementów skończonych pozwoliła na wskazanie miejsc koncentracji naprężeń w tych elementach konstrukcyjnych. Przeprowadzona analiza numeryczna pozwoliła na określenie rozkładu odkształceń i naprężeń w nowych elementach konstrukcyjnych oraz takich, w których jest już widoczny wpływ postępującego procesu pełzania, a ponadto na symulację pracy wybranych elementów krytycznych w czasie znacznie przekraczającym czas przeprowadzonych prób pełzania. Modelowano pracę elementów urządzeń do 200 000 godzin pracy, podczas gdy najdłuższe próby pełzania zrealizowane w ramach projektu trwały około 25 000 godzin.

EN

This paper presents selected investigation results obtained in the development project “The assessment of behaviour and forecast about long-term operation of new-generation steel for components of boilers operated above limit temperature” with regard to building the creep effect models which, along with proposed numerical analysis, were used for development of the method for determination of life time of elements with different geometry intended for operation in the pressure part of boilers with supercritical parameters (pressure up to 28.5 MPa; temperature up to 620oC) made of selected steels, in particular: high-chromium martensitic steels containing 9 and 12% of Cr – grades X10CrMoVNb9-1 (P91) and X12CrCoWVNb12-2-2 (VM12SHC), and austenitic chromium-nickel steel – grade X10CrNiCuNb18-9-3 (Super 304H), which is the second part of the study. In the first part, the material characteristics developed for selected steels were presented, the proposed methodology for the assessment of material condition and exhaustion extent (changes in the image of microstructure, changes in phase composition of precipitates, microstructure evolution model, microstructure classification) and the assessment tools were discussed [1]. In this part of the study, the following creep effect models built for the examined steels were presented: – Garofalo (Soderberg) model describing stage I and II of the creep at constant stress and constant temperature, – own models describing creep strain for stage I, II and III of the creep at constant stress and constant temperature, – models describing the relationships between time to destruction and strain for selected steels, – models describing steady-state creep rates depending on stress values for selected steels. On the basis of these, the mathematical models of creep strain as a function of time and stress for all the three analysed steels were proposed. The effort analysis for selected structural components with different geometry: discharge collector made of P91 steel, SH3 superheater made of Super 304H steel and SH3 superheater made of VM12SHC steel, was presented based on the design documentation prepared previously by the boiler manufacturer. The analysis made using the finite-element method allowed the points of stress concentration in these structural components to be indicated. The numerical analysis allowed the determination of strain and stress distribution in new structural components as well as those where the effect of progressing creep process was already visible, and moreover the operation simulation for selected critical elements within the time significantly exceeding that of completed creep tests. The operation of the equipment elements was modelled for up to 200,000 hours, while the longest creep tests performed as a part of the project were approx. 25,000 hours.

6

Metoda obliczeń cieplnych i przepływowych pionowej wężownicy zanurzonej w zimnej cieczy o stałej temperaturze. Część 1. Równania i algorytm metody

Urbanowicz-Gorska A., Wojtkowiak J.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2012

|

T. 43, nr 7

284-288

PL

W artykule przedstawiono metodę obliczeń wymiany ciepła oraz strat ciśnienia w pionowej helikoidalnie skręconej rurze (wężownicy) zanurzonej w dużym zbiorniku z chłodną cieczą. Wymiana ciepła na zewnątrz wężownicy odbywa się w warunkach konwekcji swobodnej. W pierwszej części artykułu podano komplet równań oraz opisano algorytm metody. W części drugiej przedstawiono wyniki obliczeń uzyskane za pomocą programu komputerowego, w którym zastosowano zaproponowany algorytm. W obliczeniach zbadano wpływ czterech parametrów, a mianowicie: średnicy rury d, m, średnicy wężownicy D, m, skoku zwoju p, m i strumienia płynu m, kg/s, przepływającego w wężownicy na pięć następujących wielkości: współczynnik przejmowania ciepła wewnątrz wężownicy hm, W/(m2*lC), współczynnik przejmowania ciepła na zewnątrz wężownicy h, W/(m2*K), współczynnik przenikania ciepła przez ściankę wężownicy U, W/(m*K.), długość wężownicy L, m oraz zapotrzebowanie na moc elektryczną P, W, niezbędną do przetłoczenia cieczy przez wężownicę. Obliczenia sprawdzające wykazały poprawność działania programu. Zaproponowana metoda może być stosowana do projektowania wężownic oraz ich optymalizacji.

EN

In this paper a method of heat and fluid flow calculations of vertical helical pipe immersed in cold liquid of constant temperature is suggested. Free convection at the outer surface of the pipe was assumed. In the first part of the paper all equations and a flowchart of the method are discussed. In the second part results of calculations are presented and analyzed. The calculations were performed by means of computer program in which the method was implemented. Effects of four independent variables on five dependent parameters were investigated. As independent variables were selected: tube diameter d [m], diameter of helical pipe D [mj, pitch of the helical coil p [m] and fluid flow inside the pipe m [kg/s]. The dependent parameters were: heat transfer coefficient at inner surface of the pipe h [W/(m2*K)], heat transfer coefficient at outer surface of the pipe h [W/(m*2K)], overall heat transfer coefficient U [W/(m*K)], pipe length L [m] and electrical power of the pump P [W]. It was shown that the program operated correctly and it could be used for design and optimize helical pipes.

7

Metoda obliczeń cieplnych i przepływowych pionowej wężownicy zanurzonej w zimnej cieczy o stałej temperaturze. Część 2. Wyniki obliczeń i analiza

Urbanowicz-Gorska A., Wojtkowiak J.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2012

|

T. 43, nr 8

327-332

PL

W artykule przedstawiono metodę obliczeń wymiany ciepła oraz strat ciśnienia w pionowej helikoidalnie skręconej rurze (wężownicy) zanurzonej w dużym zbiorniku z chłodną cieczą. Wymiana ciepła na zewnątrz wężownicy odbywa się w warunkach konwekcji swobodnej. W pierwszej części artykułu podano komplet równań oraz opisano algorytm metody. W części drugiej przedstawiono wyniki obliczeń uzyskane za pomocą programu komputerowego, w którym zastosowano zaproponowany algorytm. W obliczeniach zbadano wpływ czterech parametrów, a mianowicie: średnicy rury d, m, średnicy wężownicy D a, m, skoku zwoju p, m i strumienia płynu m, kg/s, przepływającego w wężownicy na pięć następujących wielkości: współczynnik przejmowania ciepła wewnątrz wężownicy h in, W/(m2*K), współczynnik przejmowania ciepła na zewnątrz wężownicy h out, W/(m2*K), współczynnik przenikania ciepła przez ściankę wężownicy U, W/(m*K), długość wężownicy L, m oraz zapotrzebowanie na moc elektryczną P, W, niezbędną do przetłoczenia cieczy przez wężownicę. Obliczenia sprawdzające wykazały poprawność działania programu. Zaproponowana metoda może być stosowana do projektowania wężownic oraz ich optymalizacji.

EN

In this paper a method of heat and fluid flow calculations of vertical helical pipe immersed in cold liquid of constant temperature is suggested. Free convection at the outer surface of the pipe was assumed. In the first part of the paper all equations and a flowchart of the method are discussed. \n the second part results of calculations are presented and analyzed. The calculations were performed by means of computer program in which the method was implemented. Effects of four independent variables on five dependent parameters were investigated. As independent variables were selected: lube diameter d [m], diameter of helical pipe D a [m], pitch of the helical coil p [m] and fluid flow inside the pipe m [kg/s]. The dependent parameters were: heat transfer coefficient at inner surface of the pipe h in [W/(m2K)], heat transfer coefficient at outer surface of the pipe h out [W/(m2*K)], overall heat transfer coefficient U [W/(m*K)j, pipe length L [m] and electrical power of the pump P [W]. It was shown that the program operated correctly and it could be used for design and optimize helical pipes.

8

Wpływ własności reologicznych cieczy na straty ciśnienia podczas przepływu mieszaniny dwufazowej w wężownicy

Sowiński J., Fidos H.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 6s

223-224

EN

The effect of liquid rheological properties on the pressure drop during two-phase gas - non-Newtonian liquid flow in vertical coils was investigated. The investigations were carried out in the slug flow regime. A significant effect of rheological properties on pressure drop was found. An attempt was made to describe experimental data by the modified Chisholm relation [I] proposed by Chhabra [2].

9

Straty ciśnienia podczas przepływu mieszaniny dwufazowej ciecz nienewtonowska - gaz w pionowej wężownicy

Sowiński J., Fidos H., Dziubiński M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 4s

137-138

EN

The pressure drop during two-phase flow of non-Newtonian liquids in vertical coils was determined experimentally. Investigations were carried out for low values of the Reynolds number. A modified Lockhardt and Martinelii relation [1] proposed by Chhabra [2] was used to describe the pressure drop.

10

Przepływ roztworów środków powierzchniowo czynnych oraz polimerów w wężownicy

Broniarz-Press L., Różański J.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3B

265--270

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych przepływu płynów wykazujących efekt Tomsa w wężownicy. Jako dodatki aktywne stosowane były polimer oraz środki powierzchniowo czynne. Z przeprowadzonej analizy uzyskanych wyników oraz dotychczasowego stanu wiedzy na temat redukcji oporów przepływu został zaproponowany hipotetyczny mechanizm oddziaływania tych dodatków na przepływ cieczy w wężownicy.

EN

The results of experimental studies on the flow of the fluids showing the Toms effect in the curved tube have been presented. The additives used were polymer and surface active agents. The hypothetical mechanism of the action of these additives on liquid flow in curved tube, resulted from both, the experimental and literature data, has been proposed.

11

Ogrzewanie podłogowe. Wpływ łuków rurowych na straty ciśnienia wężownic

Nowakowski E.

Rynek Instalacyjny

|

2000

|

Nr 10

78--80

PL

W projektowaniu ogrzewań podłogowych zwraca się szczególną uwagę na temperaturę powierzchni podłogi i wskaźniki uzyskiwanej mocy cieplnej. W niedostatecznym stopniu, na opory przepływu czynnika grzejnego w wężownicy. A przecież od dobranych średnic wężownicy zależy w dużym stopniu efekt działania ogrzewania podłogowego.

12

Sposób oceny przydatności wężownic przegrzewaczy

Zbroińska-Szczechura E., Dobosiewicz J.

Energetyka

|

1999

|

nr 2

99-103

13

Przyczyny uszkodzenia elementu wężownicy przegrzewacza pary II stopnia

Bolanowska M.

Dozór Techniczny

|

1998

|

z. 3

62--63