Wyniki 1-6 spośród 6 dla zapytania: authorDesc:"Rafał Laskowski"

Optymalizacja średnicy rurki skraplacza. na podstawie minimalizacji generacji entropii DOI:10.15199/8.2015.4-5.4


  Na podstawie minimalizacji generacji entropii wyznaczono optymalną wartość liczby Reynoldsa i średnicę rurki skraplacza bloku 200 MW. W modelu uwzględniono generację entropii w wyniku przepływu ciepła i oporów przepływu od strony wody chłodzącej. Na podstawie przeprowadzonej analizy otrzymano mniejszą średnicę wewnętrzną rurki o około 6 mm od aktualnej wartości równej 28 mm. Zmniejszanie średnicy rurki powoduje wzrost średniej prędkości wody chłodzącej, co skutkuje poprawą współczynników przejmowania i przenikania ciepła, zmniejszeniem powierzchni wymiany ciepła i wzrostem oporów przepływu. Słowa kluczowe: entropia, skraplacz energetyczny, optymalizacja On the basis of entropy generation minimization determined the optimal value of the Reynolds number and tube diameter of power plant condenser 200 MW. The model includes the generation of entropy as a result of heat transfer and pressure drop from the cooling water. The analysis gave the smaller inside diameter of the tube of approximately 6 mm from the current value equal to 28 mm. Reducing the diameter of the tube increases the average speed of the cooling water, thereby improving the transfer coefficients and heat transfer reduction in the heat transfer surface area and increased flow resistance. Keywords: entropy, power plant condenser, optimization WSTĘP Skraplacze energetyczne są gabarytowo największymi wymiennikami ciepła o konstrukcji płaszczowo-rurowej. W ich przypadku zagadnienia optymalizacji są ważnym elementem wielokryterialnym [Rusowicz 2013]. Przy projektowaniu i do oceny ich osiągów stosowane są głownie dwie metody: efektywności cieplnej ε - NTU oraz metoda klasyczna [Cengel 2007; Holman 2002]. Obie metody bazują na I Zasadzie Termodynamiki - bilansie energii, prawie Pecleta oraz zależnościach kryterialnych i liczbach podobieństwa, jak Nusselta, Reynoldsa, Prandtla, na podstawie których wyznacza się współczynniki przejmowania ciepła [Grzebielec i Rusowicz[...]

Zastosowanie stałej wartości efektywności cieplnej do wyznaczania wylotowej temperatury wody chłodzącej ze skraplacza dla zmiennych warunków pracy DOI:10.15199/8.2016.3.1


  Efektywność skraplacza jest funkcją współczynnika przenikania ciepła, powierzchni wymiany ciepła i strumienia pojemności cieplnej czynnika ogrzewanego. W literaturze można też znaleźć inne aproksymacyjne zależności, które są funkcją parametrów wlotowych i zawierają stałe współczynniki, które trzeba określić na podstawie danych pomiarowych. W artykule przedstawiono zależność na efektywność skraplacza w funkcji parametrów wlotowych i odpowiadających im parametrów dla stanu odniesienia. Proponowana zależność ma prostą postać i zawiera tylko parametry wejściowe i parametry w stanie odniesienia. Z analizy proponowanej zależności wynika, że efektywność skraplacza w otoczeniu parametrów odniesienia można przyjąć jako stałą, równą efektywności skraplacza dla warunków odniesienia. Przyjęcie stałej wartości efektywności skraplacza pozwala na przykład w prosty sposób określić temperaturę wylotową wody chłodzącej z zadowalającą dokładnością dla zmiennych warunków pracy dla szerokiego zakresu zmian parametrów wejściowych. Słuszność przyjętego założenia sprawdzono na podstawie danych uzyskanych z symulatora skraplacza dla bloku 200 MW i danych pomiarowych. Słowa kluczowe: efektywność skraplacza, zmienne warunki pracy, osiągi skraplacza, parametry odniesienia Condenser effectiveness is a function of an overall heat transfer coefficient, heat transfer area, and the heat capacity rate of the heated fluid. In the literature, other approximate equations can be found being functions of inlet parameters and containing constant coefficients which have to be established based on measurement data. The present paper provides an equation for the condenser effectiveness being a function of parameters at the condenser inlet and ones that correspond to the inlet parameters and are relevant in a reference state. The proposed equation has simple form and contains only the inlet and reference parameters. An analysis of the proposed equation shows that the con[...]

Porównanie równoległej i szeregowo- -równoległej konfiguracji skraplaczy bloku energetycznego dużej mocy na parametry nadkrytyczne DOI:10.15199/8.2017.7-8.3


  W elektrowniach parowych w celu skroplenia pary wypływającej z części niskoprężnej turbiny stosuje się płaszczowe wymienniki zwane skraplaczami. W blokach małej i średniej mocy występuje jedna część niskoprężna turbiny i jeden skraplacz znajdujący się pod częścią niskoprężną turbiną. W elektrowniach dużej mocy na parametry nadkrytyczne mamy do czynienia z kilkoma częściami niskoprężnymi turbiny, z których para kierowana jest do oddzielnych skraplaczy. W zawiązku z tym nasuwa się pytanie w jaki sposób połączyć skraplacze aby uzyskać największą moc i sprawność bloku energetycznego. W dużych blokach energetycznych (800-1000 MW) najczęściej stosowane jest równoległe połączenie skraplaczy, w którym poszczególne skraplacze mają identyczne parametry wody chłodzącej na wlocie, a zatem równe ciśnienie kondensującej pary w każdym z nich. Strumień całkowity wody chłodzącej rozdzielany jest równo na wszystkie skraplacze. Pozwala to na utrzymanie prędkości wody chłodzącej w dopuszczalnym zakresie (2-3 m/s) przy zachowaniu długości rurek skraplacza odpowiadającej szerokości kadłubów NP turbiny. W literaturze można również znaleźć informację, że korzystne może być wprowadzenie szeregowego przepływu wody chłodzącej przez kolejne skraplacze [1]. Coraz częściej pojawiają się publikacje na temat różnej konfiguracji połączenia skraplaczy [2-4]. Porównanie osiągów bloku dla połączenia równoległego i szeregowego dla dwóch skraplaczy można znaleźć w artykule [2], a dla trzech skraplaczy w artykule [3]. W publikacji [4] dokonano analizy porównawczej dla trzech skraplaczy dla układu równoległego, szeregowego i szeregowo-równoległego (konfiguracja mieszana). Ograniczono się do analizy tylko układu chłodzenia z pominięciem pozostałej części bloku energetycznego. Ponadto w publikacji tej dla zachowania dopuszczalnej prędkości wody w rurkach skraplacza zmieniano jego długość (w zakresie 5.4-16.4 m), co w praktyce nie może być zasto[...]

Zastosowanie metody minimalizacji generacji entropii do optymalizacji geometrycznej wymiennika typu rura w rurze DOI:10.15199/8.2015.10-11.1


  W artykule dokonano analizy generacji entropii dla wymiennika typu rura w rurze, w którym czynnikami przekazującymi ciepło była woda. Rozważono cztery konfiguracje wymiennika z czynnikiem grzejnym w rurze wewnętrznej i zewnętrznej oraz przy przepływie współ i przeciwprądowym. Celem analiz było znalezienie średnicy wewnętrznej rury dla minimalnej generacji entropii. Uwzględniono generację entropii na skutek przepływu ciepła i wynikającą z oporów przepływu (spadków ciśnień) czynników przekazujących ciepło. Minimalną generację entropii w funkcji średnicy wewnętrznej rury uzyskano dla dwóch przypadków dla przepływu przeciwprądowego i współprądowego kiedy czynnik chłodniejszy przepływa przez wewnętrzną rurę a cieplejszy przepływa przez przestrzeń pomiędzy rurami. Dla dwóch pozostałych przypadków dla przepływu przeciwprądowego i współprądowego kiedy czynnik cieplejszy przepływa przez wewnętrzną rurę a chłodniejszy przepływa przez przestrzeń pomiędzy rurami generacja entropii maleje w przybliżeniu liniowo wraz ze wzrostem średnicy wewnętrznej rury i nie występuje ekstremum generacji entropii (minimum). Słowa kluczowe: wymiennik rura w rurze, generacja entropii, średnica rury The paper presents an analysis of entropy generation for a double-tube heat exchanger with water as heat transferring fluids. Four heat exchanger configurations were considered: with the heating fluid in the inner and outer tubes, and with the parallel and counter flows. The aim of the analyses was to determine the tube inner [inner tube] diameter for which entropy generation is minimum. The entropy generation resulting from heat flow and from resistance to flow (pressure losses) of heat transferring fluids were taken into account. The minimum of entropy generation as a function of the inner tube diameter was found for two cases: for the counter and parallel flows when the cold fluid flows through the inner tube and the hot fluid passes through the space between th[...]

Minimizing the entropy increase as a tool for optimization of the inner diameter of the condenser tube Zastosowanie minimalizacji przyrostu entropii do określenia optymalnej średnicy wewnętrznej rurki skraplacza DOI:10.15199/62.2015.10.8


  Inner diam. of the “church window" condenser tube was optimized by minimization entropy generation during heat transfer. The pressure drop on the cooling water side was taken into account. Calcns. were performed for 2 relations of flow resistance and for 4 different values of the condenser tube roughness. The anal. gave a slightly lower inner diam. of the tube (20 mm) than the actual value (22 mm). The optimum diam. increased with increasing the tube surface roughness. W celu wyznaczenia optymalnej wartości średnicy wewnętrznej rurki skraplacza typu church window zastosowano minimalizację przyrostu entropii. W przyjętym modelu uwzględniono przyrost entropii w wyniku przepływu ciepła i oporów przepływu od strony wody chłodzącej. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch zależności na współczynnik oporów przepływu z uwzględnieniem czterech różnych wartości chropowatości rurki skraplacza. Z przeprowadzonej analizy uzyskano nieco mniejszą wartość wewnętrznej średnicy rurki od rzeczywistej. Rzeczywista średnica wewnętrzna rurki skraplacza wynosi 22 mm. Z przeprowadzonej analizy otrzymano optymalną wartość wewnętrznej średnicy rurki równą 20 mm. Wartość optymalnej średnicy zależy od przyjętej wartości chropowatości i wraz ze wzrostem chropowatości rośnie wartość optymalnej średnicy. Skraplacz jest jednym z podstawowych elementów siłowni cieplnej, który pełni funkcję dolnego źródła ciepła, tzn. część energii, która nie została zamieniona na pracę w turbinie jest przekazywana do otoczenia1, 2). Warunki pracy i osiągi skraplacza wpływają na sprawność całej instalacji, dlatego od lat prowadzone są badania w celu poprawy jego efektywności3, 4). W blokach parowych skraplacz najczęściej jest wymiennikiem płaszczowo-rurowym, w którym wewnątrz pęczka rurek przepływa[...]

Dobór odpowiedniej średnicy rurek skraplacza na podstawie minimum liniowego oporu cieplnego i liniowego strumienia generacji entropii DOI:10.15199/8.2016.9.3


  W artykule dokonano weryfikacji doboru średnicy wewnętrznej rurek skraplacza na podstawie minimum liniowego oporu cieplnego i minimum liniowego strumienia generacji entropii. Weryfikację średnicy rurki przeprowadzono dla skraplacza bloku 200 MW, który w ramach retrofitu tych bloków również często podlega modernizacji. Z przeprowadzonej analizy wynika, że metoda minimum generacji strumienia entropii ma prostszą postać w porównaniu z metodą minimum liniowego oporu cieplnego, a ponadto ujmuje zarówno procesy wymiany ciepła, jak i oporów przepływu. Słowa kluczowe: średnica rurek skraplacza, optymalizacja, minimalizacja liniowego oporu cieplnego, minimalizacja liniowego strumienia generacji entropii The paper aims to verify the determination of the diameter of condenser tubes based on a minimum thermal resistance per unit length and a minimum entropy generation rate per unit length. The tube diameter was examined for a 200-MW unit condenser which is often upgraded in the course of retrofitting these units. The analysis shows that the method of the minimum entropy generation rate is simpler in form than that of the minimum thermal resistance per unit length and accounts both for heat transfer and flow resistance processes. Keywords: diameter of condenser tubes, optimisation, minimization of thermal resistance per unit length, minimization of entropy generation rate per unit length Przyjęte oznaczenia A - powierzchnia wymiany ciepła, m2 C - stała, - d2w - średnica wewnętrzna rurek, m d2z - średnica zewnętrzna rurek, m g - przyśpieszenie ziemskie, m/s2 k - chropowatość bezwzględna, m L - długość rurki, m m . - strumień masy przepływający przez jedną rurkę, kg/s n - liczba rurek, - Nu2 - liczba Nusselta od strony wody, - p2 - średnie ciśnienie wody, bar Δp - spadek ciśnienia po stronie wody, bar/m Pr2 - liczba Prandtla od strony wody, - Q . - strumień przekazywanego ciepła, W q . - strumień ciepła na jednost[...]

 Strona 1