Hakekattilan konvektio-osan uudistaminen
Komulainen, Jussi (2023)
2023
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202304246022
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202304246022
Tiivistelmä
Opinnäytetyön aiheena oli suunnitella ja mitoittaa Biomega Oy:n hakelämpölaitoksen kattilan konvektio-osa. Entinen levykennoista koostuva rakenne muutettiin yhdistelmäksi levykenno- ja putkilämmönvaihdinta. Työssä tehtiin niin lämpö- kuin lujuustekniset mitoitukset.
Lämpötekniset laskelmat perustuvat termodynamiikkaan ja kattilatekniikan kirjallisuuteen. Laskelmia varten luotiin Exceliin laskin, jolloin laskelmien iterointi onnistui. Rakenteen lujuuden määrittelyä ohjasi painelaitedirektiivi, joka määrittää sallitut jännitysrajat. Samat kriteerit esiintyvät myös tuliputkikattilastandarteissa. Jännitysanalyyseihin käytettiin Vertex FEA-ohjelmaa, jolla tarkasteltiin painevaippaan syntyvät maksimipääjännitykset. Materiaalivahvuudet, tukirakenne ja tukien etäisyydet määriteltiin ohjelmaa apuna käyttäen. Tukirautoihin syntyvät vetojännitykset tarkastettiin lisäksi käsinlaskennalla.
Lopputuloksena saatiin suunniteltua ja mitoitettua konvektio-osa, joka on toimeksiantajan toiveiden mukainen yhdistelmä levykenno- ja putkilämmmönvaihdinta. Työstä saadut rakennepiirustukset ja lujuuslaskelmat tullaan liittämään painelaitteen korjaussuunnitelman hyväksymishakemukseen, joka toimitetaan valitulle tarkastuslaitokselle.
Lämpötekniset laskelmat perustuvat termodynamiikkaan ja kattilatekniikan kirjallisuuteen. Laskelmia varten luotiin Exceliin laskin, jolloin laskelmien iterointi onnistui. Rakenteen lujuuden määrittelyä ohjasi painelaitedirektiivi, joka määrittää sallitut jännitysrajat. Samat kriteerit esiintyvät myös tuliputkikattilastandarteissa. Jännitysanalyyseihin käytettiin Vertex FEA-ohjelmaa, jolla tarkasteltiin painevaippaan syntyvät maksimipääjännitykset. Materiaalivahvuudet, tukirakenne ja tukien etäisyydet määriteltiin ohjelmaa apuna käyttäen. Tukirautoihin syntyvät vetojännitykset tarkastettiin lisäksi käsinlaskennalla.
Lopputuloksena saatiin suunniteltua ja mitoitettua konvektio-osa, joka on toimeksiantajan toiveiden mukainen yhdistelmä levykenno- ja putkilämmmönvaihdinta. Työstä saadut rakennepiirustukset ja lujuuslaskelmat tullaan liittämään painelaitteen korjaussuunnitelman hyväksymishakemukseen, joka toimitetaan valitulle tarkastuslaitokselle.