Höyrykattiloiden lämpötekninen suunnittelu
Kärenlampi, Kai (2017)
Oulun ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704134770
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704134770
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda insinöörin käyttöön soveltuva höyrykattilan mitoitussovellus, joka toteutetaan Excel-pohjaisella taulukkolaskennalla. Sovelluksen käyttäjä voi alustavasti mitoittaa höyrykattilan pääkomponentit. Mitoituksen tuloksena ovat kattilan päämitat, lämpöpinta-alat ja massa-arvio. Työn toimeksiantajana toimi Planora Oy.
Höyrykattilan mitoitukseen sovellettiin lämpö- ja virtausteknistä laskentaa. Työn sisältö rajattiin höyrykattilan pääkomponenttien mukaan. Laskennassa keskityttiin pääsääntöisesti yleisimpien höyrykattiloiden toimintaan ja yksityiskohtaiset tekijät rajattiin pois. Mitoitussovelluksen toiminta rakennettiin työssä esitetyille laskentamenetelmille. Sovelluksen valmistuttua laskennan toimivuutta testattiin jo mitoitetulla höyrykattilalla. Tulosten todettiin olevan luotettavia ja lähtötietojen tarkkuuksien rajoissa. Työn toteutuksen aikana sovellusta käytettiin höyrykattilan alustavaan mitoitukseen ja painelaitemassan arviointiin. Laskennan periaatteita kehitettiin käytöstä saadulla kokemuksella.
Mitoitussovelluksella voidaan tehdä höyrykattilan päämitoitus tai tarkastella jo olemassa olevan kattilan toimintaa. Sovelluksella voidaan yksinkertaisella tavalla mitoittaa kattilan alustavat lämpöpinta-alat ja arvioida painelaitteen massan. Suunnittelun edetessä sovelluksella voidaan suorittaa lämmönsiirtimien lopulli-nen lämpötekninen mitoitus.
Höyrykattilan mitoitus on hyvin yksityiskohtaista. Kattila mitoitetaan aina tilaajan tarvitsemalle höyryn tarpeelle. Rakenteet suunnitellaan vastaamaan käytössä olevaa tilaa ja lämpöteknistä suunnittelua. Tämä opinnäytetyö antaa kuvan höyrykattilan kokonaisvaltaisesta mitoituksesta. Työssä esitettyjä menetelmiä voidaan soveltaa useisiin erilaisiin lämpöteknisiin ratkaisuihin.
Höyrykattilan mitoitukseen sovellettiin lämpö- ja virtausteknistä laskentaa. Työn sisältö rajattiin höyrykattilan pääkomponenttien mukaan. Laskennassa keskityttiin pääsääntöisesti yleisimpien höyrykattiloiden toimintaan ja yksityiskohtaiset tekijät rajattiin pois. Mitoitussovelluksen toiminta rakennettiin työssä esitetyille laskentamenetelmille. Sovelluksen valmistuttua laskennan toimivuutta testattiin jo mitoitetulla höyrykattilalla. Tulosten todettiin olevan luotettavia ja lähtötietojen tarkkuuksien rajoissa. Työn toteutuksen aikana sovellusta käytettiin höyrykattilan alustavaan mitoitukseen ja painelaitemassan arviointiin. Laskennan periaatteita kehitettiin käytöstä saadulla kokemuksella.
Mitoitussovelluksella voidaan tehdä höyrykattilan päämitoitus tai tarkastella jo olemassa olevan kattilan toimintaa. Sovelluksella voidaan yksinkertaisella tavalla mitoittaa kattilan alustavat lämpöpinta-alat ja arvioida painelaitteen massan. Suunnittelun edetessä sovelluksella voidaan suorittaa lämmönsiirtimien lopulli-nen lämpötekninen mitoitus.
Höyrykattilan mitoitus on hyvin yksityiskohtaista. Kattila mitoitetaan aina tilaajan tarvitsemalle höyryn tarpeelle. Rakenteet suunnitellaan vastaamaan käytössä olevaa tilaa ja lämpöteknistä suunnittelua. Tämä opinnäytetyö antaa kuvan höyrykattilan kokonaisvaltaisesta mitoituksesta. Työssä esitettyjä menetelmiä voidaan soveltaa useisiin erilaisiin lämpöteknisiin ratkaisuihin.