Analiza strat ciepła przez mostki termiczne w izolacjach rurociągów
Wariant tytułu
Analysis of heat losses by thermal bridges in pipeline insulations
Autor
Gargula, Marek
Promotor
dr hab. inż. Stanisław Łopata, prof. PK
Data wydania
2010
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Zakres pracy doktorskiej obejmuje zagadnienie szacowanie strat cieplnych powodowanych przez mostki termiczne, jakimi są zawieszenia wysokociśnieniowych rurociągów parowych. Przedstawiono wyniki badań identyfikacyjnych rurociągowych mostków termicznych. Zaproponowano ich klasyfikację na podstawie obiektów w elektrowni i siłowni huty. W celu określenia warunków pracy wybranych mostków termicznych wykorzystano między innymi kamerę termograficzną i płytkowy miernik gęstości strumienia ciepła. Opracowano metodykę szacowania strat cieplnych generowanych przez pionowe zawieszenia rurociągów, traktując jego wystające ponad izolację fragmenty jako żebra. Dokonano analizy zależności pozwalających wyznaczyć wartości współczynników przejmowania ciepła przez konwekcję i przez promieniowanie. Wykorzystując programy Gambit i Fluent stworzono modele numeryczne zawieszenia oraz przeprowadzono obliczenia symulacyjne, pozwalające określać warunki ich pracy. Porównanie wyników obliczeń numerycznych i badań eksperymentalnych wykazało dobrą zgodność. W rozprawie przedstawiono wyniki obliczeń strat cieplnych powodowanych przez pionowe zawieszenia rurociągów parowych. Ich odniesienie do jednostkowych strat rurociągu zaizolowanego pozwoliło wyznaczyć tzw. straty odniesione. W pracy podano także uproszczoną metodę szacowania strat cieplnych obiektu analizowanego. W zakończeniu przedstawiono możliwe rozwiązania dla zawieszeń rurociągów parowych pozwalające zmniejszyć straty ciepła.
The scope of the PhD dissertation includes estimating of the heat losses caused by thermal bridges, which are the hangers of the highpressure steam pipelines. The results of the identifying research of the pipeline thermal bridges were presented. Their classification on the basis of the objects in the power plant and steelworks was proposed. In order to determine the operating conditions for selected thermal bridges the thermo graphic-camcorder and the plated meter of the heat flux density were used. The methodology of the heat losses, generated by the vertical hangers of the pipelines, estimation is proposed. For this methodology the components of pipelines protruding above the insulation are treated as the ribs. The performed analyses of the dependencies allow determining the values of heat transfer coefficient including convection and radiation. Using commercial tools: GAMBIT and FLUENT, the numerical models of the hangers was created and the computer simulation that allow to determine the operating conditions were carried out. The numerical results were in good agreement with the experimental researches. In the paper, the results of the heat loss calculations caused by the vertical hangers of the steam pipelines were shown. Their reference to the individual heat losses of the insulated pipeline allowed to designate socalled the referenced losses. The simplified method of estimating heat losses of the analyzed object was presented. Finally the possible solutions for reducing the heat losses for hangers of the pipelines were proposed.
Klasyfikacja PKT
371920 Maszyny i urządzenia energetyczne
371900 Przemysł maszynowy
370000 Budowa maszyn. Przemysł maszynowy i metalowy
