OBS Redan tillsatt - ej längre möjlig att söka
Mål och syfte
Projektets mål är att utvärdera ett antal på marknaden vanligt förekommande utföranden för hastighetsspjäll med avseende på den eftersträvande funktionen, nämligen förmågan att åstadkomma en väldefinierad luftstråle med varierande hastighet.
Projektsbeskrivning och genomförande
Projektet består av följande huvudmoment:
- Inventering av förekommande hastighetsspjäll
- Leverantörskontakter för intagande och genomgång av ritningsunderlag för valda koncept att utvärdera med strömningsberäkningar
- CFD-beräkningar och utvärdering av hastighetsspjäll
- Utvärdering och rapportering
Examensarbetet kan genomföras om sökta medel för projektet beviljas.
Projektstart våren 2004, omfattning 4-6 månader.
| Kontaktperson: |
Rickard Lundborg |
| E-post: |
 |
Bakgrund
Pannkapaciteten och emissionen av oförbränt och NOx från eldstäder beror kraftigt av vilket strömningsmönster för gasen i eldstaden som kan uppnås. För att kontrollera strömningsmönstret och kompensera för strömningstekniskt dåliga panngeometrier används olika arrangemang med luftstrålar. Luftstrålarna som tillförs genom ett antal luftportar arrangerade på olika nivåer i eldstaden, skall idealt sett ge fullständig omblandning av brännbart material och luftens syre vid lägsta möjliga luftöverskott.
ÅF har mångårig erfarenhet av att optimera placeringen av luftregister och strömningsmönstret i flertalet olika typer av förbränningsanläggningar, t ex både fluidbädds och roster pannor för biobränslen och avfall samt sodapannor. Genom CFD-beräkningar har ÅF tagit fram förväntat strömningsmönster i eldstäder för dessa olika panntyper och för olika leverantörskoncept samt olika strategier för lufttillförseln.
Hastigheten som luften har när den går genom en luftport in i eldstaden är den mest väsentliga parametern för att påverka luftstrålarnas penetrationsförmåga och det resulterande strömningsmönstret i eldstaden.
Rent praktiskt varieras lufthastigheten i luftporten genom olika typer av sk hastighetsspjäll. Dessa skall idealt ändra arean på luftporten men bibehålla en väl sammanhållen luftstråle. Stryper man ett sådant idealt spjäll, men tillför oförändrad luftmängd, ökar naturligtvis lufthastigheten genom porten. Det finns ett antal olika utförande av sådana hastighetsspjäll och praktisk erfarenhet visar att de strömningsmässigt har mycket olika prestanda.
Ofta förekommer en konflikt mellan underhålls- och processkrav. Underhållsfolket vill ha ett spjäll som ej bränner fast och som håller längre. Detta leder icke sällan till en design som ej uppfyller processkraven. En ytterligare komplikation utgör behovet av sk mekaniska portrensare för att hålla portarna rena. Dessa anbringas på olika sätt beroende av fabrikat och stör strömningen av luften genom porten i varierande grad.
Det är av yttersta vikt för förbränningsresultatet att luftportar med hastighetsreglerande funktion har förmågan att åstadkomma en väldefinierad luftstråle med varierande hastighet. I praktiken betyder det att önskade strömningsmönster i eldstaden inte kan uppnås om luftportens prestanda är undermålig.
Utvärderingen av luftportarna kommer att ske med hjälp av CFD-beräkningar. ÅF arbetar i huvudsak med beräkningsmetoden FLUENT. FLUENT är ett generellt CFD-program för beräkning av allmänna strömningsfall, stationära beräkningar, transienta beräkningar, kompressibla medier, trycktransienter, termiska effekter, förbränning mm.
//Rickard Lundborg